Spitzengeschwindigkeiten von 200 m/s und höher beschleunigt wird und das in jedem Heizgaskanal der Strömungsbereich auf der der Schneidsauerstoffdüso angewandten Seite in einem Strömungsanteil von 10-40% auf eine mittlere Geschwindigkeit von etwa 100 m/s abgebremst wird. Zur Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens dient in überraschend einfacher Weise ein Düsensystem, das erfindungsgemäß solche Heizgaskanäle aufweist, deren Wandungen auf der der Schneidsauerstoffdüse zugewandten Seite geradlinig ausgeführt sind und geringe Oberflächenrauhigkeiten um 6μσι und deren Wandungen juf der Schneidsauerstoffdüse abgewandten Seite wesentlich größore Oberflächenrauhigkeiten und/oder Umlenkkanten oder Querschnittserweiterungen aufweisen.Peak velocities of 200 m / s and higher is accelerated and that in each Heizgaskanal the flow area is braked on the cutting oxygen side applied in a flow rate of 10-40% to an average speed of about 100 m / s. To realize the method according to the invention, a nozzle system is used in a surprisingly simple manner, which according to the invention has such Heizgaskanäle whose walls are designed on the cutting oxygen nozzle side facing straight and low surface roughness around 6μσι and whose walls juf the Schneidsauerstoffdüse opposite side substantially larger surface roughness and / or deflection edges or cross-sectional extensions.
Die Erfindung beruht auf dem bisher nicht bekannten oder genutzten Effekt, daß die einzelne Heizgasströmung in jedem Heizgaskanal mit asymmetrischem Strömungsgeschwindigkeitsprofil von der Heizgaskanalmündung an, d. h. als frei brennende Flamme, radial nach innen in Richtung der Schneidsauerstoffdüse angelonkt wird, derart, daß der Heizgasanteil, der mit extrem hohen Spitzengeschwindigkeiten strömt und somit zu einer Innenliegenden, d.h. in Richtung der zentralen Schneidsauerstoffdüse zugewandten Hochgeschwindigkeits-Stichflamme führt, durch den wesentlich langsamer stromenden äußeren Flammenanteil zusätzlich nach innen abgelenkt wird, so daß die Spitzen der Stichflamme enger zueinander gedrängt werden. Dieser Effekt führt zu einer Erhöhung des Temperaturgradienten innerhalb des Kranzes dor Heizflammen und zu einer Verringerung der Anwärmzeiten für die Einleitung des Brennschneidvorganges. Zusätzlich ist von Vorteil, daß der Fertigungsaufwand insbesondere zur Hersteilung der inneren Bohrung der Heizdüse reduziert werden kann, weil deren Oberflächenrauhigkeit im Bereich grober Werte belassen werden kann.The invention is based on the hitherto unknown or used effect that the individual Heizgasströmung in each Heizgaskanal with asymmetrical flow velocity profile of the Heizgaskanalmündung, ie. H. as a free-burning flame, is directed radially inward toward the cutting oxygen nozzle, such that the portion of fuel gas flowing at extremely high peak velocities, and thus to an inward, i.e., in-line in the direction of the central cutting oxygen nozzle facing high-speed jet flame is additionally deflected by the much slower flowing outer flame portion inward, so that the tips of the jet flame are pushed closer to each other. This effect leads to an increase in the temperature gradient within the ring dor Heizflammen and to a reduction in the warm-up times for the initiation of the flame cutting process. In addition, it is advantageous that the production costs, in particular for the production of the inner bore of the heating nozzle, can be reduced because their surface roughness can be left in the range of rough values.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigtThe invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. The accompanying drawing shows
Fig. 1: einen Längsschnitt durch den unteren wesensbestimmenden Teil eines erfindungsgemäßen Düsensystems Fig. 2: die Ansicht „x".Fig. 1: a longitudinal section through the lower essential part of a nozzle system according to the invention Fig. 2: the view "x".
Axial im Zentrum der Schneiddüse 1 ist die lavalähnlich profilierte Schneidsauerstoffdüse 2 angeordnet. In die Peripherie der Schneiddüse 1 sind 8 keilförmige parallele Heizgaskanäle 3 glatt und mit gleichmäßiger Teilung eingefräst. Die Oberflächenrauhigkeit der beiden 60° zueinander stehenden Wandungen 4 der Heizgaskanäle 3 in der Schneiddüse 1, also der Wandungen 4, die der Schneidsauerstoffdüse 2 zugekehrt sind, beträgt etwa 6pm. Die HeizdUse 5 weist eine zentrale zylindrisch abgesetzte Bohrung 6 auf, deren Wandung 7 eine mittlere Oberflächenrauhigkeit von 30Mm aufweist und die im Bereich der Heizgaskanäle 3 durch einen um 1mm durchmesservergrößernden zylindrischen Absatz die Umlenkkante 8 bildet. Das Heizgasgemisch wird aus 0,7 m3/h Sauerstoff und 0,6 mVh Azetylen gebildet und durch die Heizgaskanäle 3 mit einem Gesamtquerschnitt von 2 mm2 gepreßt, so daß eine mittlere Ausströmungsgoschwindigkeit von rund 180 m/s errechnet werden kann. Da jedoch in den Heizgaskanälen 3 die Wandungen 7 mit sehr grober Oberflächenrauhigkeit und mit Umlenkkanten 8 angeordnet sind, wird auf der der Schneidsauerstoffdüse 2 abgewandten Suite ein abgebremster Strömungsanteil 0 erzeugt, dessen mittlere Geschwindigkeit 100m/s beträgt und in der Flamme 10 dementsprechend im übrigen Teil Spitzengeschwindigkeiten von 200 m/s erzeugt werden. Infolge des asymmetrischen Geschwindigkeitsprofils der Flamme 10 werden die Spitzen 11 der Hochgeschwindigkeits-Stichflamme nach innen, d.h. zueinander abgelenkt, so daß infolge der erhöhten Temperaturdichte die Anwärmzeiten um durchschnittlich 20% verkürzt werden.Axially in the center of the cutting nozzle 1, the laval-like profiled cutting oxygen nozzle 2 is arranged. In the periphery of the cutting nozzle 1 8 wedge-shaped parallel Heizgaskanäle 3 are smooth and milled with a uniform pitch. The surface roughness of the two 60 ° to each other standing walls 4 of the heating gas channels 3 in the cutting nozzle 1, so the walls 4, which are facing the cutting oxygen nozzle 2, is about 6pm. The HeizdUse 5 has a central cylindrical stepped bore 6, the wall 7 has an average surface roughness of 30 microns and forms the deflecting edge 8 in the region of the Heizgaskanäle 3 by a diameter enlarging by 1mm cylindrical shoulder. The heating gas mixture is formed from 0.7 m 3 / h of oxygen and 0.6 mVh acetylene and pressed through the Heizgaskanäle 3 with a total cross section of 2 mm 2 , so that a mean Ausströmungsgoschwindigkeit of about 180 m / s can be calculated. However, since the walls 7 are arranged with very coarse surface roughness and with deflecting edges 8 in the Heizgaskanälen 3, a braked flow fraction 0 is generated on the the Schneidsauerstoffdüse 2 remote suite, the average speed is 100m / s and in the flame 10 accordingly in the remaining part Peak speeds of 200 m / s are generated. As a result of the asymmetrical velocity profile of the flame 10, the tips 11 of the high speed jet flame are deflected inwards, that is to each other, so that due to the increased temperature density, the warming times are shortened by an average of 20%.