RU2069816C1

RU2069816C1 - Gas burner

Info

Publication number: RU2069816C1
Application number: RU94016716A
Authority: RU
Inventors: В.П. Авдеев; В.Е. Брусенцов; И.Г. Иванов; А.Т. Крынев
Original assignee: Производственное объединение "Саратовский агрегатный завод"
Priority date: 1994-05-04
Filing date: 1994-05-04
Publication date: 1996-11-27

Abstract

FIELD: power engineering; flame machining of metals with built-in flame dampers; gas welding torches and cutters for welding, cutting, soldering and preheating metals. SUBSTANCE: combustible gas passage is made in form of cylindrical hole, recess embracing the oxygen valve body, two groups of holes located around nozzle fitted in handle which is engageable with oxygen valve body and injector and gas chamber located around mixer and connected with it; oxygen passage is made in form of cylindrical holes of handle which are connected to each other and to hole of injector, radial and axial holes of valve body and axial hole of nozzle. EFFECT: enhanced efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для газопламенной обработки металлов с встроенными пламегасителями, а именно к конструкциям узлов подачи горючего газа и кислорода, и может быть использовано в газосварочных горелках и резаках как ручного, так и машинного исполнения для сварки, резки, пайки и подогрева металлов. The invention relates to a device for flame treatment of metals with built-in flame arresters, and in particular to the construction of units for supplying combustible gas and oxygen, and can be used in gas welding torches and torches of both manual and machine versions for welding, cutting, soldering and heating of metals.

Известна автогенная горелка [1] содержащая смеситель и инжектор, соединенные между собой выполненными в них центральными каналами, и с поперечной щелевой проточкой секторной формы, выполненной на входе в смеситель. Эта горелка может применяться для сварки, пайки и резки металлов. Она обладает сопротивлением обратному удару. Недостатком ее является узкая специализация. В этой горелке количество подаваемого горючего газа определяется размерами щелевой проточки, выполненной в смесителе механическим путем. Регулировать количество инжектируемого горючего газа в этой горелке без замены смесителя невозможно. Поэтому такую горелку целесообразно применять в машинных устройствах, когда газопламенная обработка ведется по строго заданным режимам с использованием горючего газа строго определенной теплотворной способности. Применение этой горелки для ручных работ невыгодно, так как нет возможности регулировать интенсивность нагрева. Кроме того, эту горелку невозможно использовать на газах, хотя бы незначительно отличающихся по своим теплотворным способностям. Недостатком указанной горелки является также и то, что в поперечной щели инжектируемый (горючий) газ испытывает определенное сопротивление, что приводит к уменьшению скорости его истечения и объединению горючей смеси. Чтобы компенсировать сопротивление горючего газа, увеличить скорость его истечения и получить горючую смесь достаточной насыщенности, необходимо увеличивать давление инжектирующего газа кислорода. А это в свою очередь приводит к увеличенному расходу кислорода. Кроме того, в горелке по [1] инжектор и смеситель выполнены одной деталью, что представляет сложность при ее изготовлении, так как в этом случае приходится в длинной детали выполнять сквозное ступенчатое отверстие сложной конфигурации. Known autogenous burner [1] containing a mixer and an injector, interconnected by the central channels made therein, and with a transverse slotted groove of a sector shape made at the inlet to the mixer. This torch can be used for welding, brazing and cutting metals. It has resistance to back impact. Its disadvantage is narrow specialization. In this burner, the amount of supplied combustible gas is determined by the dimensions of the slotted groove made mechanically in the mixer. It is not possible to control the amount of injected combustible gas in this burner without replacing the mixer. Therefore, it is advisable to use such a burner in machine devices when gas-flame treatment is carried out according to strictly specified modes using combustible gas of a strictly defined calorific value. The use of this burner for manual work is disadvantageous, since there is no way to regulate the heating intensity. In addition, this burner cannot be used on gases that are at least slightly different in calorific value. The disadvantage of this burner is also the fact that the injected (combustible) gas experiences a certain resistance in the transverse gap, which leads to a decrease in its outflow rate and the unification of the combustible mixture. In order to compensate for the resistance of a combustible gas, to increase its outflow rate and to obtain a combustible mixture of sufficient saturation, it is necessary to increase the pressure of the oxygen injecting gas. And this in turn leads to increased oxygen consumption. In addition, in the burner according to [1], the injector and mixer are made of one piece, which is difficult in its manufacture, since in this case it is necessary to make a through step hole of a complex configuration in a long part.

Известна также газовая горелка для газопламенной обработки [2] содержащая рукоятку с ниппелями и регулировочными вентилями и наконечник с разъемной смесительной камерой и со сменным сердечником, а также размещенный на прямом участке наконечника инжектор с трубчатым корпусом, составляющим 0,8 от длины прямого участка наконечника. Эта горелка обладает достаточной степенью универсальности и несколько пониженной опасностью при эксплуатации за счет значительного удаления места смещения газов от рукоятки. Недостатками этой горелки является высокая сложность конструкции смесительной камеры и инжектора, а также слишком большая длина наконечника, что может привести к неудобству при работе. Кроме того, описанная конструкция смесительной камеры и инжектора не обеспечивает гашения пламени при обратном ударе. Also known is a gas burner for flame treatment [2] comprising a handle with nipples and control valves and a tip with a detachable mixing chamber and a replaceable core, as well as an injector with a tubular body located on a straight section of the tip, which is 0.8 of the length of the straight section of the tip. This burner has a sufficient degree of versatility and a somewhat reduced danger during operation due to the significant removal of the place of gas displacement from the handle. The disadvantages of this burner are the high complexity of the design of the mixing chamber and injector, as well as the too long tip, which can lead to inconvenience during operation. In addition, the described design of the mixing chamber and injector does not extinguish the flame during a reverse impact.

Наиболее близким предлагаемому изобретению по совокупности признаков является устройство для газопламенной обработки с инжекторно-смесительным узлом [3] содержащее соединенные между собой смеситель и инжектор с центральными каналами для подвода инжектируемого газа (кислорода) и периферийными каналами в виде продольных пазов на цилиндрическом выступе инжектора перед его коническим торцом для подвода инжектируемого (горючего) газа в прямом направлении и рассечении фронта пламени в обратном направлении. Это устройство обладает некоторой сопротивляемостью обратному удару именно за счет рассечения фронта пламени на несколько потоков. Недостатками описанного устройства является во-первых то, что рассечение фронта пламени на несколько потоков ослабляет силу огня, но не гасит его полностью. Отдельные очаги пламени могут проскочить в магистральный канал горючего газа и там вызвать возгорание. Во-вторых, в этой горелке канал ввода инжектируемого газа перед входом в смеситель образован коническими поверхностями инжектора и смесителя и упором цилиндрического выступа в тело смесителя и является не регулируемым, что затрудняет его применение для работы с газами, обладающими различной теплотворной способностью. Кроме того, срок службы известных горелок и резаков определяется сроком службы вентилей как кислородного, так и горючего газа. При выходе из строя хотя бы одного из них горелка подлежит замене. The closest to the proposed invention in terms of features is a device for flame treatment with an injection-mixing unit [3] containing interconnected mixer and injector with central channels for supplying injected gas (oxygen) and peripheral channels in the form of longitudinal grooves on the cylindrical protrusion of the injector in front of it conical end for supplying injected (combustible) gas in the forward direction and cutting the flame front in the opposite direction. This device has some resistance to back shock precisely due to the cutting of the flame front into several streams. The disadvantages of the described device is, firstly, that cutting the flame front into several streams weakens the power of the fire, but does not completely extinguish it. Certain flames of fire may slip into the main channel of combustible gas and cause a fire there. Secondly, in this burner, the injection gas inlet channel before entering the mixer is formed by the conical surfaces of the injector and mixer and the stop of the cylindrical protrusion in the body of the mixer and is not adjustable, which makes it difficult to use it for working with gases with different calorific values. In addition, the service life of known burners and torches is determined by the service life of the valves of both oxygen and combustible gas. If at least one of them fails, the burner must be replaced.

Техническим результатом изобретения является создание газовой горелки, обладающей повышенной универсальностью, сопротивляемостью обратному удару и сроком службы и содержащей рукоятку с вентилями горючего газа и кислорода с выполненными в ней каналами горючего газа и кислорода, соединенными с инжектором и смесителем, установленными в наконечнике с головкой и мундштуком. При этом вентили горючего газа и кислорода смонтированы в герметично закрепленных в рукоятке корпусах, своими каналами соединенными с каналами горючего газа и кислорода рукоятки. Канал горючего газа в рукоятке выполнен в виде последовательно соединенных цилиндрического отверстия, охватывающей корпус вентиля кислорода выточки, двух групп отверстий и газовой камеры, расположенной вокруг смесителя, и инжектора своим осевым отверстием через осевое отверстие, установленного в рукоятке сопла, соединенного с каналом, выполненным в корпусе вентиля кислорода в виде соединенных в обратном направлении конического радиального отверстия, осевого отверстия и радиального отверстия, соединенного с каналом кислорода рукоятки. The technical result of the invention is the creation of a gas burner with increased versatility, resistance to shock and service life and containing a handle with valves for combustible gas and oxygen with channels of combustible gas and oxygen made in it, connected to the injector and mixer, installed in the tip with the head and mouthpiece . At the same time, valves of combustible gas and oxygen are mounted in housings hermetically fixed in the handle, their channels connected to the channels of combustible gas and oxygen of the handle. The channel of combustible gas in the handle is made in the form of a cylindrical hole in series, covering the body of the oxygen valve of the recess, two groups of holes and a gas chamber located around the mixer, and the injector with its axial hole through the axial hole installed in the handle of the nozzle connected to the channel made in the oxygen valve body in the form of a conical radial hole connected in the opposite direction, an axial hole and a radial hole connected to the handle oxygen channel and.

На фиг. 1 изображена газовая горелка в общем виде; фиг.2 рукоятка в разрезе по А А на фиг.1; фиг.3 рукоятка в разрезе по Б Б на фиг.2; фиг.4 разрез по В В фиг.2. In FIG. 1 shows a gas burner in general form; figure 2 the handle in a section along a a in figure 1; figure 3 the handle in a section along B B in figure 2; FIG. 4 is a section along B In FIG. 2.

Предлагаемая газовая горелка состоит из рукоятки 1 с ниппелями 2 и 3, соединенными с выполненными в ней каналами 4 и 5 горючего газа и кислорода. В рукоятке герметично гайками 6 закреплены корпуса 7 и 8 с вентилями 9 и 10 горючего газа и кислорода. Канал горючего газа 4 выполнен в рукоятке 1 из последовательно соединенных цилиндрического отверстия 11, охватывающей корпус 8 вентиля кислорода выточки 12, двух групп отверстий 13 и газовой камеры 14 и расположенных вокруг резьбового отверстия 15, выполненного в осевой плоскости рукоятки 1. Канал кислорода 5 рукоятки 1 соединен с каналом корпуса 8 вентиля кислорода 10, выполненным из последовательно соединенных радиального отверстия 16, осевого отверстия 17 и радиального конического отверстия 18. В резьбовое отверстие 15 рукоятки 1 установлено сопло 19 с осевым отверстием 20, соединяющим коническое отверстие 18 корпуса 8 с осевым отверстием 21 инжектора 22, установленного в смесителе 23. Смеситель 23 смонтирован в наконечнике 24 и совместно с ним закреплен в рукоятке 1 накидной гайкой 25. На другом конце наконечника 24 закреплена головка 26 с мундштуком 27. В рукоятке 1 параллельно резьбовому отверстию 15 выполнено соединение с радиальным отверстием 16 корпуса 8, отверстие 28, в котором посредством герметизирующего узла 29 установлена пробка 30. Для использования предлагаемой газовой горелки в качестве резака для газокислородной резки металлов в рукоятку 1 вместо наконечника 24 и пробки 30 может быть установлен наконечник резака 31 с вентилем режущего кислорода с головкой и наружным и внутренним мундштуками и закреплен посредством накидной гайки 26 и герметизирующего узла 29. The proposed gas burner consists of a handle 1 with nipples 2 and 3 connected to channels 4 and 5 of combustible gas and oxygen made therein. In the handle, the nuts 7 and 8 with valves 9 and 10 of combustible gas and oxygen are sealed with nuts 6. The combustible gas channel 4 is made in the handle 1 from a cylindrical hole 11 connected in series, covering the body 8 of the oxygen valve of the recess 12, two groups of holes 13 and the gas chamber 14 and located around the threaded hole 15 made in the axial plane of the handle 1. Oxygen channel 5 of the handle 1 connected to the channel of the housing 8 of the oxygen valve 10, made of series-connected radial holes 16, axial holes 17 and radial conical holes 18. In the threaded hole 15 of the handle 1 is installed nozzles 19 with an axial hole 20 connecting the conical hole 18 of the housing 8 with the axial hole 21 of the injector 22 installed in the mixer 23. The mixer 23 is mounted in the tip 24 and, together with it, is fixed in the handle 1 with a union nut 25. The head 26 is fixed on the other end of the tip 24 with a mouthpiece 27. In the handle 1, parallel to the threaded hole 15, a connection is made with the radial hole 16 of the housing 8, the hole 28, in which a plug 30 is installed by means of the sealing unit 29. To use the proposed gas burner as oxyfuel cutting torch for metal in the handle 24 instead of the tip 1 and the stoppers 30 can be fitted with the cutter tip 31 of the cutting oxygen valve head and the outer and inner mouthpieces and secured by a cap nut 26 and sealing assembly 29.

Предлагаемая газовая горелка работает следующим образом. The proposed gas burner operates as follows.

Из магистрали горючий газ и кислород через ниппели 2 и 3 подаются в каналы 4 и 5 и далее через вентили 9 и 10 и каналы корпусов 7 и 8 в газовую камеру 14, инжектор 22 и в смеситель 23. При открытом вентиле 10 кислород проходит из осевого отверстия 17 в цилиндрическое отверстие 11 и через отверстие 20 сопла 19 в осевое отверстие 21 инжектора 22 и в смеситель 23. При открытом вентиле 9 горючий газ инжектируется кислородом и по отверстию 11, выточке 12, отверстиям 13 и через газовую камеру 14 поступает в смеситель 23. Образованная в смесителе 23 горючая смесь поступает в наконечник 24 и через него в головку 26 и мундштук 27. На выходе из мундштука 27 горючая смесь зажигается и производится газопламенная обработка металла. From the line, combustible gas and oxygen are supplied through nipples 2 and 3 to channels 4 and 5 and then through valves 9 and 10 and channels of bodies 7 and 8 to a gas chamber 14, an injector 22, and a mixer 23. With an open valve 10, oxygen passes from the axial holes 17 into the cylindrical hole 11 and through the hole 20 of the nozzle 19 into the axial hole 21 of the injector 22 and into the mixer 23. When the valve 9 is open, combustible gas is injected with oxygen and through the hole 11, the recess 12, the holes 13 and through the gas chamber 14 enters the mixer 23 The combustible mixture formed in the mixer 23 enters into konechnik 24 and therethrough into the head 26 and the mouthpiece 27. At the exit of the mouthpiece 27 and ignites the combustible mixture produced flame machining of metals.

При возникновении обратного удара фронт пламени, распространяясь по внутренней полости наконечника 24 через газовую камеру 14, достигает двух групп отверстий 13, где ослабляется путем дробления на несколько мелких потоков, которые попадая в выточку 12, охватывающую корпус 8, разделяются на два потока. Ослабленный фронт пламени, разделенный на два потока, проходя по выточке 12, обтекает корпус 8 вентиля кислорода с двух сторон. На противоположной стороне корпуса 8 встречаются два потока пламени, где и происходит их окончательное взаимное гашение, за счет чего и достигается высокая безопасность работы. В случае выхода из строя любого из вентилей 9 или 10 горючего газа или кислорода производится их замена, за счет чего и достигается повышенный срок службы горелки. When a back impact occurs, the flame front, propagating through the internal cavity of the tip 24 through the gas chamber 14, reaches two groups of holes 13, where it is weakened by crushing into several small streams, which fall into the recess 12, covering the housing 8, are divided into two streams. The weakened flame front, divided into two streams, passing along the recess 12, flows around the oxygen valve body 8 from two sides. On the opposite side of the housing 8 there are two streams of flame, where their final mutual extinguishment takes place, due to which high work safety is achieved. In case of failure of any of the valves 9 or 10 of combustible gas or oxygen, they are replaced, due to which an increased burner service life is achieved.

В случае использования горелки для резки металлов к рукоятке 1 вместо наконечника 24 и пробки 30 посредством накидной гайки 25 и герметизирующего узла 29 устанавливается наконечник резака 31 с вентилем режущего кислорода, внутренним и наружным мундштуками. В этом случае горелкой работают как резаком, а гашение обратного удара происходит как в горелке. In the case of using a torch for cutting metals to the handle 1 instead of the tip 24 and plug 30 by means of a union nut 25 and a sealing assembly 29, the tip of the torch 31 is installed with a cutting oxygen valve, inner and outer mouthpieces. In this case, the burner is operated as a cutter, and the quenching of the backstroke occurs as in the burner.

Claims

A gas burner containing a handle with valves for combustible gas and oxygen with channels of combustible gas and oxygen made in it, connected to a mixer and an injector installed in a nozzle with a head and mouthpieces, characterized in that the valves for combustible gas and oxygen are mounted in hermetically mounted in the handle buildings with their channels connected to channels of combustible gas and oxygen, while the channel of combustible gas is made in the form of a cylindrical hole in series, a recess covering the housing from an oxygen valve, two groups of holes located around a nozzle installed in the handle that is in contact with the oxygen valve body and the injector, and a gas chamber located around the mixer and connected to it, and the oxygen channel is made in the form of cylindrical holes connected to each other and to the injector opening handles, radial and axial holes of the oxygen valve body and axial holes of the nozzle.