PL165652B1 - Urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo-tlenową otrzymywaną z elektrolizy - Google Patents

Abstract

Urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo - tlenową otrzymywaną z elektrolizy wody, składające się z elektrolizerów o budowie szeregowej z elektrodami o kształcie kołowym, zasilanych z sieci poprzez układ sterowania natężeniem prądu i układ prostowniczy, znamienny tym, że elektrody (21) posiadają dwa otwory (19) w części górnej, a ich powierzchnie wystają poza pierścienie uszczelniająco - izolujące (24), przy czym zbiornik gazu palnego uszlachetniającego połączony jest z palnikiem (8) poprzez bezpiecznik suchy (10).

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo-tlenową otrzymywaną z elektrolizy wody.

Znane były dotychczas przenośne urządzenia do spawania mieszaniną wodoru i tlenu otrzymywaną bezpośrednio z elektrolizy wody. W urządzeniach tych np. w urządzeniu Perun ΓΠ jedną z elektrod stanowi stalowy zbiornik, a drugą odpowiednio uformowana pokrywa. Do elektrolizera przyłączony jest zbiornik wyrównawczy z czujnikiem ciśnienia. Ze zbiornika wyrównawczego gaz przez filtr, osuszacz, dozownik cieczy palnej i bezpiecznik suchy doprowadzany jest do palnika, wyposażonego w jeden bezpiecznik suchy. Elektrolizer zasilany jest prądem sieciowym o napięciu 220V przez układ sterowania fazowego, transformator jednofazowy i układ prostownikowy. Są to urządzenia o małej wydajności przeznaczone do spawania, lutowania i przetapiania drobnych detali z miedzi, srebra i stali stopowych. W innym rozwiązaniu, gdzie elektrolizer stanowi układ połączonych szeregowo elektrod, zachodzi bardzo szybkie nagrzewanie urządzenia, co zmusza do częstych przerw w pracy, a urządzenie ze względu na objętości wydzielanego gazu przez przyłączenie różnej liczby elektrod ma bardzo skomplikowaną konstrukcję.

W polskim opisie patentowym nr 144 169 opisane są elektrolizery o budowie szeregowej zasilane ze źródła prądu poprzez układ sterowania natężeniem prądu i układ prostowniczy.

W opisie patentowym USA nr 4 720 331 opisano elektrolizer o elektrodach kształtu kołowego umieszczony w obudowie. Woda do elektrolizera jest doprowadzana przewodem przebiegającym przez środek elektrod, tlen jest odprowadzany z poszczególnych elektrod, a następnie poza elektrolizer, przez otwór znajdujący się w górnej części obudowy elektrolizera, natomiast wodór jest odprowadzany jednym przewodem przebiegającym w dolnej części elektrolizera. Anody i katody zbudowane są z porowatych materiałów oddzielonych membraną, która wystaje ponad elektrody.

Urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo - tlenową otrzymywaną z elektrolizy wody według wynalazku składające się z elektrolizerów o budowie szeregowej z elektrodami o kształcie kołowym zasilanych poprzez układ sterowania natężeniem prądu i układ prostowniczy charakteryzuje się tym, że elektrody posiadają dwa otwory w górnej części, a ich powierzchnie wystają poza pierścienie uszczelniająco - izolujące. Do palnika doprowadzony jest ze zbiornika dodatkowo gaz palny polepszający właściwości płomienia przez bezpiecznik suchy.

Urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo - tlenową otrzymywaną z elektrolizy jest przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie układ połączeń, fig. 2 przedstawia elektrolizer o budowie szeregowej w przekroju podłużnym, a fig. 3 przedstawia elektrolizer o budowie szeregowej w przekroju poprzecznym wzdłuż linii B-B z fig. 2.

165 652

Przykład. Urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo - tlenową otrzymywaną z elektrolizy składa się z elektrolizerów 1 o budowie szeregowej, w których wydziela się gaz, połączonych przewodami elastycznymi ze zbiornikiem wyrównawczym 2, do których przyłączony jest czujnik ciśnienia 12 i manometr 13. Zbiornik wyrównawczy 2 połączony jest przez filtr 3, osuszacz 4, zawór 5, dozownik 6 z bezpiecznikiem suchym 7, który połączony jest z palnikiem 8 o wymiennych końcówkach 14 wyposażonym w dodatkowy bezpiecznik suchy 9. Do palnika 8 doprowadzany jest dodatkowo gaz polepszający właściwości płomienia, ze zbiornika 11 przez bezpiecznik suchy 10. Elektrolizery 1 o budowie szeregowej wykonane są w postaci walców, w których naprzemian ułożone są elektrody z blachy stalowej i pierścienie izolująco - uszczelniające 24. Każde dwie elektrody 21 oddzielone pierścieniem 24 stanowią oddzielną celę 26 elektrolizera 1 wypełnioną elektrolitem. Elektrolizery 1 zasilane są prądem sieciowym o napięciu 220V lub 380V przez układ sterujący natężeniem prądu 15 oraz układ prostowniczy 16. Elementy urządzenia chłodzone są strumieniem powietrza podawanego wentylatorem. Elektrolizery 1 składają się z elektrod 21 kształtu kołowego, których powierzchnie wystają poza pierścienie uszczelniająco - izolujące 24 z otworami 19 w górnej części umożliwiającymi ujście gazu stanowiącego mieszaninę wodoru i tlenu z poszczególnych cel 26 do króćca wylotowego 20 oraz równomierne napełnienie wszystkich cel 26 elektrolizera 1 elektrolitem, w pozycji napełniania. W środkowej części elektrolizerów 1 do jednej z elektrod 21 przymocowany jest ogranicznik temperatury 25. Elektrolizery 1 zamykają dwa kołnierze 22 i 17 ściągnięte śrubami 23. Jeden z kołnierzy elektrolizera 1 wykonany jest z przeźroczystego materiału, umożliwiającego obserwację poziomu elektrolitu w czasie napełniania i wyposażony jest w górnej części w korek wlewowy 18 oraz króciec wylotowy 20. Kołnierze 22 i 17 mają w środkowej części gniazda osi obrotu.

Urządzenie pracuje na zasadzie spalania mieszaniny gazów wodoru i tlenu uzyskiwanych bezpośrednio z elektrolizy wody. Gaz wytwarzany jest w elektrolizerach 1 o budowie szeregowej pracujących w układzie biopolarnym. Elektrolizery 1 zasilane są napięciem sieciowym 220V lub 380V przez układ sterowania natężeniem prądu 15 i sterownik 16. Wytwarzany gaz kierowany jest do zbiornika wyrównawczego 2. Do zbiornika wyrównawczego 2 przyłączony jest czujnik ciśnienia 12 sprzężony z układem elektrycznym, zabezpiecza on instalację gazową przed nadmiernym wzrostem ciśnienia, przez odłączenie dopływu prądu zasilającego elektrolizery 1. Gaz kierowany jest następnie przez filtr 3 do osuszacza 4, gdzie następuje oddzielenie od gazu cząstek elektrolitu i do zaworu 5, który uniemożliwia wypływ gazu zanim ciśnienie gazu osiągnie zadaną wartość. Dalej gaz przechodzi przez dozownik 6 z cieczą palną, gdzie wzbogacany jest w składnik polepszający właściwości płomienia i bezpiecznik suchy 7 zabezpieczający instalacje przed cofnięciem płomienia. Do palnika 8 dostaje się gaz jeszcze przez jeden bezpiecznik suchy 9, który stanowi dodatkowe zabezpieczenie. Równolegle przez bezpiecznik suchy 10 jest podawany inny gaz modyfikujący właściwości płomienia ze zbiornika 11. Odpowiednią wielkość płomienia stosownie do wykonywanych prac spawalniczych, uzyskuje się przez dobranie odpowiedniej końcówki wymiennej 14 palnika 8.

165 652

165 652

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Urządzenie do spawania mieszaniną wodorowo - tlenową otrzymywaną z elektrolizy wody, składające się z elektrolizerów o budowie szeregowej z elektrodami o kształcie kołowym, zasilanych z sieci poprzez układ sterowania natężeniem prądu i układ prostowniczy, znamienny tym, że elektrody (21) posiadają dwa otwory (19) w części górnej, a ich powierzchnie wystają poza pierścienie uszczelniająco - izolujące (24), przy czym zbiornik gazu palnego uszlachetniającego połączony jest z palnikiem (8) poprzez bezpiecznik suchy (10).