CN2083095U

CN2083095U - 加压式电解水气焊设备

Info

Publication number: CN2083095U
Application number: CN 90217368
Authority: CN
Inventors: 石正; 刘朴; 陶娅; 白灵敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-08-03
Filing date: 1990-08-03
Publication date: 1991-08-21

Abstract

一种加压式电解水气焊设备，属气体火焊接或切割领域，本设备由加压式电解槽10、冷却器13、洗气及电解液面定位装置8、贮气罐15、带电接点气压表 18、电气柜19、干式回火防止器21及若干管道和接头构成，本设备是在加压条件下电解蒸馏水，将单相交流电经全桥整流后直接使用，且电极板上的电解液通道相互错开，固其耗电少，效率高且使用方便，可用于焊接或切割钢板以及铜、铝等金属。

Description

一种加压式电解水气焊设备，属气体火焊接或切割领域。

利用电流分解水的原理制作气焊机，在目前有了应用，有单极箱式电解槽和双极性压滤机式，它们采用低电压、大电流的方式，这样就得增加变压器使成本提高，大电流会使损耗增加降低效率。另外，目前使用的电解槽的电解液通道开的较大，且是直通的，这样通过电解液通道的旁路电流也较大，这部分电流全部变成热量，使电解槽的温度大大升高。并使得电解槽中间的大多数极板的产气量明显低于电解槽两端极板的产气量。目前使用的水电解设备都是在常压下进行电解的。在常压下分解出气体后，再根据需要经过加压泵把气压增到工作压力，这样就提高了成本，同时产气量和加压泵的排气量不容易匹配。

为了解决上述之不足，本实用新型特提出一种加压式电解水气焊设备。

本实用新型的设备见图1：

它是由加压式电解槽（10）、冷却器（13）、洗气及电解液面定位装置（8）、贮气罐（15）、带电接点气压表（18）、电气柜（19）、干式回火防止器（21）、焊炬（图中未画）及若干管道和接头构成。加压式电解槽（10）从气孔（6）由管道与冷却器（13）相联，冷却器（13）引出的管道通入洗气及电解液面定位装置（8），洗气及电解液面定位装置（8）与贮气罐（15）由管道（14）相联，洗气及电解液面定位装置（8）的底部还与加压式电槽（10）的下部相通，管道（20）从贮气罐（15）将气体引出，通过干式回火防止器（21）通到焊炬或割炬。带电接点气压表（18）与贮气罐（15）联接，其电接点引入电气柜（19）。加压式电解槽（10）及水位显示电极（12）由导线与电气柜（19）相通。

洗气及电解液面定位装置（8）为阶梯状容器，其上部开有两个口，分别由两个盖及密封圈封堵。在其中的一盖上插有鼓泡器（11）（即一直管，其下部为喇叭口，喇叭口的底面为多小孔的薄板）并通入容器内，鼓泡器（11）的底端略高于加压式电解槽内的电解液面，另一盖上插有水位显示电极（12），并通入容器中。洗气及电解液面定位装置的底部开有与加压式电解槽相通的孔。在洗气及电解液面定位装置（8）内设有一小孔隔水板（9），将其分为两部分。小孔隔水板（9）上开有若干小孔。

冷却器（13）为螺旋状管子。

加压式电解槽（10）由若干电极板（5）、绝缘槽框（4）、右挡板（1）、左挡板（7）、紧固螺栓（2）及接线柱（3）构成。其中电极板（5）和绝缘槽框（4）相互夹在一起形成若干个小电解室，这些小电解室通过电极板（5）上的孔彼此相通。电解室中装有电解液（由蒸馏水和氢氧化钾或氢氧化钠混合而成，其中氢氧化钾或氢氧化钠是不消耗的）。加压式电解槽（10）内的电解液不装满，留有一定的空间容纳电解出的氢氧混合气体和供它们流动。所有的电极板（5）和绝缘槽框（4）由左挡板（7）和右当板（1）夹住，并用紧固螺栓（2）联为一体，紧固螺栓（2）与每一电极板及左、右挡板均绝缘。接线柱（3）分别装于左挡板（7）和右挡板（1）上。左挡板（7）上还开有两孔，一为气孔（6），另一与洗气及电解液面定位装置（8）的底部相通。电极板（5）见图2，它为矩形板，其上部开有两孔为气体通道孔（22），下部偏一侧开有一小孔为液体通道孔（23），安装时使相邻间电极板（5）下部的小孔相互错开，电极板之间的距离小于7毫米。电极板（5）的四角分别开有孔（24），用以电极板的相互连接、紧固。

贮气罐（15）为一密闭容器，其上开有进、出气通道，分别与洗气及电解液面定位装置（8）、干式回火防止器及带电接点气压表（18）相通。贮气罐（15）上还设有安全阀（16）。

电气柜（19）内的电路见图3，它是由保险器（RL₁、RL₂、RL₃）、继电器（J）、接触器（C）带电接点气压表的触点（K₁、K₂）、全桥整流电路、水位接触开关（K）、电阻（R）及显示灯（ZD）构成，其电源为220V交流电，经整流输出的直流电直接接在电解槽（10）上的接线柱（3）上。

本加压式电解水气焊设备的工作过程见图1、3：

首先接通电源（220V交流电），K₁、J触点为闭合状态，接触器C通电，同时将其各触点吸合，全桥整流电路工作，此时显示灯ZD亮，加压式电解槽（10）也开始工作。各个小电解室产生的氢氧混合气体通过电极板（5）上的气孔通道向左流动，由气孔（6）流入冷却器（13）冷却，然后通过鼓泡器（11）进入洗气及电解液面定位装置（8）内的蒸馏水中进行洗气，这是由于气体流出时带出了一些电解液需要洗去，洗掉的电解液还可通过洗气及电解液面定位装置（8）底部的通道流回到加压式电解槽（10）中去。气体从水中冒出时还带有水泡，需通过小孔隔水板（9）滤掉其水泡。经过滤的气体通过管道（14）进入贮气罐（15）中，最后通过干式回火防火器（21）向焊炬提供工作所需的氢氧混合气体。一般焊炬所需的工作压力为1.5至3公斤／平方厘米。本气压表带有电触点，因而可用其控制气压。当贮气罐内压力在0至1.5公斤／平方厘米时，K₁、J触点为闭合状态，接触器C通电，加压式电解槽通电工作，当压力在1.5至3公斤／平方厘米时，K₁断开，但因C的自锁触头闭合，C仍然通电吸合，加压式电解槽仍通电工作。当压力达3公斤／平方厘米时，K₂闭合J通电吸合，其常闭触点断开，接触器C断电，使加压式电解槽停止工作。当压力降至1.5公斤／平方厘米时，J触点闭合，K₁也接通，加压式电解槽又继续工作，从而实现了气压在1.5至3公斤／平方厘米范围内的自动控制。电解液面的高度（见图中横向细实线）是由加压式解槽（10）和洗气及电解液面定位装置（8）的相对位置控制的。假设鼓泡器（11）下端到加压式电解槽（10）下部孔的高度为h，到电解液面的高度为△h，洗气定位装置内水的比重为γ₁，电解液的比重为r，它们之间的关系即为：△h＝h（1－r₁／r）。当加压式电解槽（10）内的水被消耗掉一部分时，洗气及电解液面定位装置（8）内的水就会自动补足其消耗掉的部分，以维持电解液面的高度。当洗气及电解液面定位装置（8）内的水降至低于水位显示电极（12）的下端时，K断开，显示灯ZD灭，告知使用者加水。

本设备的加压式电解槽为串联型双极性压滤机式电解槽，直接使用220V交流整流后的直流电，可省去变压器降低成本，并可减低能耗。由于电极板上的电解液通道孔较小，且相互错开因而其旁路电流小，也可节能。在加压的条件下电解水，使得加压式电解槽内的气体占有较小的体积，使电解液内的含气度减少，从而使电解液的电阻值减少，并且有可能使电极板间的距离进一步减小。这样的结果使耗在电解液面上的能量进一步减少，同样起到了节能的作用。本设备除补水外均自动工作，因而使用方便且可靠。

Claims

1、一种加压式电解水气焊设备，本设备由加压式电解槽、冷却器、洗气及电解液面定位装置、贮气罐、带电接点气压表、电气柜、干式回火防止器、焊炬及管道和接头构成，其特征在于：

a、洗气定位装置底部与加压式电解槽相联，另外还与冷却器和贮气罐相通；

b、冷却器的另一端与加压式电解槽相通；

c、贮气罐分别与带电接点气压表、洗气及电解液面定位装置及干式回火防止器相通；

d、焊炬装于干式防回火器后端。

2、根据权利要求1所述的加压式电解水气焊设备，其特征在于洗气及电解液面定位装置内设有小孔隔水板及水位显示电极。

3、根据权利要求1所述的加压式电解水气焊设备，其特征在于加压式电解槽之电极板上的电解液通道孔开在其下部的一侧，且在安装时使相邻的电极板间的电解液孔相互错开，电极板间的距离小于7毫米。

4、根据权利要求1所述的加压式电解水气焊设备，其特征在于本设备之电源整流采用全桥电路。

5、根据权利要求1所述的加压式电解水气焊设备，其特征在于洗气及电解液面定位装置内的鼓泡器的底端在安装时略高于加压式电解槽内电解液面。