CN2056373U

CN2056373U - 水解氧气焊切割及电焊装置

Info

Publication number: CN2056373U
Application number: CN 89209060
Authority: CN
Inventors: 付继飞; 李宪政; 厉焕波; 王培岩; 周文瑛; 苏平
Original assignee: ARCHITECTURE RESEARCH GENERAL INST MINISTRY OF METALLURGICAL INDUSTRY
Current assignee: ARCHITECTURE RESEARCH GENERAL INST MINISTRY OF METALLURGICAL INDUSTRY
Priority date: 1989-06-28
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1990-04-25

Abstract

水解氢氧气焊、切割及电焊装置，将直流焊机与水解氢氧发生装置匹配，直流焊机既可作弧焊电源用于电弧焊接，又可作氢氧发生器的电解电源。发生器产生的氢氧混合气体点燃后可用于气焊、加热和切割，还可对珠宝、首饰、电子元件、玻璃等进行精细加工。该装置有安全防护技术措施，保证操作安全。此外还对现有水解氢氧发生装置作了一系列改进，使其更完善更适用。

Description

本实用新型属于金属及非金属焊接、切割及加热装置，特别涉及直流焊机和水解氢氧发生装置。

传统的气焊、切割工艺均采用乙炔（丙烷）和氧气混合作燃气，能源耗费大，生产成本高，运输、保管和使用都不方便，而且乙炔及水化废弃物的臭味还污染环境，影响人体健康。

DE2810528A1、US4113601和CN87212134等专利提出了小型的水解氢氧发生装置。该装置包括一个氢氧发生器即电解槽，利用水电解产生的氢氧混合气体，经冷凝去湿、稳压控制等处理措施后送入焊炬或割炬，点燃后用于气焊或切割。该装置无疑是提供了一种廉价、卫生、使用方便的能源。

但不足的是：一方面以上这种装置必须要专用电源，只能用于气焊、切割，而且在安全防护方面都未对发生器内可能产生的回火爆炸采取技术措施，因此操作不够安全；另一方面现有的直流焊机又只能用于电弧焊接，它本身虽然就是一个电源，却未作它用。

本实用新型的目的是将直流焊机和水解氢氧发生装置有机组合在一起，协调工作，既可进行电弧焊接，又可利用直流焊机作电解电源产气进行气焊、加热和切割，实现一机多用，而且安全可靠。

为此目的，本申请对现有的水解氢氧发生装置进行了一系列设计改进和参数选择。

为了与直流焊机协调工作，设计使氢氧发生装置的电解负载特性与直流焊机的输出外特性有合适的工作点，并保证装置在此工作点下工作时的产气量能满足一般气焊、加热或切割的要求。其控制范围是：Z＝150－350A，U＝20－40V。

为了实现安全操作，水解氢氧发生装置在现有技术基础上增加了安全防护措施。这主要是在其水解氢氧发生器（以下简称发生器）上设计安装了过压气体泄压阀和发生器回火时释放爆炸气体的安全爆破口，并在其出气口装有干式氢氧回火截流器。此外，该装置中的冷凝器采用了水封回火阻止器，焊炬或割炬手把上装有干式氢氧回火截流器。

另外的一些改进是发生器的电极为串联的板状电极，其上开有盲孔以增加电解反应面积。电极板为一般钢板，或经喷砂处理后的钢板和镀镍钢板压紧或连接而成，镀镍面电解时为阳极。发生器的外壳用普通钢板（以前为不锈钢），内衬防腐、耐热、绝缘材料。为进一步除去氢氧气体的水份，本申请将混合气体送入焊矩或割炬之前先进入一个增设的干燥器处理。此外，还设计了专用割炬。

本申请的优点和积极效果主要在于：

1.水解氢氧发生装置用直流焊机作电解电源，无需另配专用电源，同时直流焊机也可用于焊接，提高了设备利用率；

2.装置内的过压气体可以及时释放，回火爆炸问题得以解决，确保操作安全可靠；

3.与现有水解氢氧发生装置相比，在耗电量相同的情况下，本装置产气量大，成本低；在产气量相同的情况下，本装置耗电量小，成本低。

与传统的气焊和切割工艺采用乙炔和氧气混合作燃气相比，无论节能、省材、安全、卫生、热损失和使用简便等各方面的优点则更是明显的。

下面结合附图和实施例对本申请的内容作出进一步的说明。

图1为水解氢氧气焊、切割及电焊装置原理图；

图2为图1中氢氧发生器（2）的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图1中干燥器（5）的结构示意图；

图5为图1中专用割炬（6）的结构示意图。

实施例：在图1中，（1）为直流焊机，（2）至（6）为水解氢氧发生装置的组成部份。将直流焊机（1）的控制器置于气焊挡，向发生器（2）直流供电，使发生器内含碱性电解质的水在正负两极间导电分解，产生正好符合完全燃烧条件（H₂：O₂＝2：1）的氢氧混合气体，经冷凝器（用水封回火阻止器）即（3）初步去湿和去除碱液后进入使气体保持一定压力（本例为0.1MPa）的稳压控制器（4），恒压气体再进入干燥器（5），最后干燥气体送入焊炬或割炬（6）点燃，进行气焊、加热或切割，其火焰温度可达2800－3300℃。

发生器（2）有过压气体泄压阀（7），所说安全爆破口由法兰管座（9）、开孔法兰（10）和安全爆破膜片（8）组成。有出气口（11），固定于方形上盖（19）的水位计（12），绝缘密封垫（13），下箱体（14），电极板（15）及其绝缘垫（16），电极板座（17）固定于下箱体上，箱体内盛电解液（18）。

干燥器（5）为一法兰圆筒体（23），有上盖（20），焊于上盖的出气口（21），压紧弹簧（22），焊于圆筒上的进气口（24），内装干燥剂（25）。

专用割炬（6）有高压氧气进气口（26），混合气进气口及氢氧回火截流器（32），它们组成一个手把。阀座（30）上有混合气快速开关（31）和高压氧气流量调节阀（27），有高压氧气和氢氧燃气混合室（28）及割咀（29）。

以满足实际气焊或切割所需产气量2米³／小时，最大产气量为2.5米³／小时为例，所说工作点为：Z＝200A，V＝35V，电极板（15）可选用400×300的普通钢板，其上开有盲孔。选用15个电极板，其间距为10－30毫米，发生器内充满氢氧化钾水溶液。过压气体泄压阀（7）开启压力为0.15MPa，安全爆破口直径为φ70，其上的安全爆破膜片（8）选用耐静压为0.18－0.2MPa的铝片（也可用有相应耐压力的橡胶片）。

操作时，将直流焊机（1）的控制开关置于气焊挡，向发生器（2）供电，当电解电流为200A、电压为35V时，等待片刻便可获得压力为0.06－0.08MPa，产气量为2米³／小时的混合气，送入焊炬点燃后可用于3毫米以下的钢板气焊；换用专用割炬（6），外加高压氧气，则可切割100毫米以下的钢板。

此外，将割炬（6）换为预热喷咀，还可用于金属工件的加热处理，如预热、后热或火焰矫正变形等。若换用小型咀，则可用于珠宝、手饰、电子元件、玻璃等的精细加工。

Claims

1、水解氢氧气焊、切割及电焊装置，包括水解氢氧发生器(2)冷凝器(3)、稳压控制器(4)和焊炬或割炬(6)，其特征是：

a.还有直流焊机(1)，该直流焊机与水解氢氧发生器(2)匹配，即直流焊机(1)既可作弧焊电源用于电焊，又可作发生器(2)的电解电源，电解负载特性与直流焊机(1)的输出外特性有合适的工作点，其控制范围是Z=150-350A，U=20-40V，在此工作点下工作时的产气量满足气焊或切割的要求；

b.发生器(2)有过压气体泄压阀(7)和发生器内回火时释放爆炸气体的安全爆破口，电极(15)为串连的板状电极，其上开有盲孔，发生器出气口(11)装有干式氢氧回火截流器；

c.有干燥器(5)；

d.割炬(6)内有氢氧回火截流器。

2、据权利要求1所说的装置，其特征是所说干燥器（5），是一个法兰圆筒体（23），它有上盖（20）、出气口（21）和进气口（24），有压紧弹簧（22），内装干燥剂（25）。

3、据权利要求1所说的装置，其特征是所说割矩（6）由高压氧气进气口（26）、氢氧混合气进口及氢氧回火截流器（32）组成手把，阀座（30）上有快速开关（31）和高压氧气流量调节阀（27），有高压氧气和氢氧燃气混合室（28）及割咀（29）。

4、据权利要求1所说的装置，其特征是所说的安全爆破膜片为铝片或橡胶片。

5、据权利要求1所说的装置，其特征是所说发生器（2）的外壳为普通钢板，内衬防腐、耐热、绝缘材料，电极板（15）为钢板或经喷砂处理的钢板与镀镍处理的钢板压紧或连接而成，镀镍面电解时为阳极。

6、据权利要求1－5所说的装置，其特征是当最大产气量为2.5米³／小时时，电解电流为200A，电压为35V，电极板（15）的面积为400×300毫米，电极15个，其间距为10－30毫米，过压气体泄压阀（7）的开启压力为0.15MPa，安全爆破口的直径为φ70毫米。