RU2508970C1 - Device for gas-flame works - Google Patents
Device for gas-flame works Download PDFInfo
- Publication number
- RU2508970C1 RU2508970C1 RU2013100481/02A RU2013100481A RU2508970C1 RU 2508970 C1 RU2508970 C1 RU 2508970C1 RU 2013100481/02 A RU2013100481/02 A RU 2013100481/02A RU 2013100481 A RU2013100481 A RU 2013100481A RU 2508970 C1 RU2508970 C1 RU 2508970C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- hydraulic lock
- battery
- flame
- cells
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологическим процессам обработки металлов, а более конкретно к устройствам для выполнения газопламенных работ, типа пайки, сварки, резки металлов, используя электрохимические способы получения гремучего газа для выполнения этих работ.The invention relates to technological processes for the processing of metals, and more particularly to devices for performing flame works, such as soldering, welding, cutting metals, using electrochemical methods for producing detonating gas to perform these works.
За ближайший аналог принято устройство для газопламенных работ по первому варианту (RU 2283736, МПК В23К 1/012, В23К 5/00, В23К 31/10, В23К 7/06, С03В 9/00, С25В 9/00, С25В 9/08, С25В 9/20, опубл. 27.08.2005 г.,), содержащее горелку с корпусом, гидрозатвор, электролизер для выделения водорода и кислорода с получением гремучего газа, выпрямитель, трубопроводы, блок управления, подпитывающий сосуд, соединенный трубопроводом для отвода полученного гремучего газа с гидрозатвором и горелкой, капилляр и клапан. Электролизер выполнен с проточной подпиткой и состоит из чередующихся биполярных электродов, диэлектрических прокладок, концевых плит, выполняющих функции анода и катода, крепежных деталей, входного и выходного патрубков. В каждом биполярном электроде выполнены расположенные на разной высоте два отверстия, а электроды размещены между концевыми плитами, разделены диэлектрическими прокладками и стянуты крепежными деталями. Выходной патрубок соединен трубопроводом с подпитывающим сосудом, соединенным через капилляр и клапан с входным патрубком, причем подпитывающий сосуд электрически соединен с концевой плитой, выполняющей функцию анода, а клапан электрически соединен с концевой плитой, выполняющей функцию катода.The device for gas-flame work according to the first embodiment (RU 2283736, MPK V23K 1/012, V23K 5/00, V23K 31/10,
К недостаткам описанного устройства можно отнести сложность конструкции и ее высокую стоимость, т.к., например, достаточно сложна система подпитки самого электролизера (клапана, капилляры и т.д.), сложны конструкции гидрозатвора и горелки. Подпитывающий поток жидкости, несмотря на зигзагообразную форму, через нижние отверстия в биполярных электродах приводит к увеличению тепловых потерь на внутреннем сопротивлении устройства. Покрытие никелем одной стороны биполярного электрода усложняет технологию их изготовления. Наличие диэлектрических прокладок между биполярными электродами неизбежно приводит к их старению и необходимости периодической замены. Наличие манометров, предохранительных мембран, золотника, поджатого пружиной, и других элементов гидрозатвора усложняет и конструкцию, и эксплуатацию устройства. При сварке и пайке нужно добавлять в гремучий газ углеводородные соединения для получения оптимального состава горючей смеси. Подача газа из баллона через насадку на горелке приводит к существенному усложнению и самой горелки и делает установку громоздкой.The disadvantages of the described device include the complexity of the design and its high cost, because, for example, the feeding system of the electrolyzer itself (valves, capillaries, etc.) is rather complicated, the design of the water seal and burner are complicated. The liquid feed stream, despite its zigzag shape, through the lower holes in the bipolar electrodes leads to an increase in heat loss at the internal resistance of the device. Nickel coating on one side of the bipolar electrode complicates the technology of their manufacture. The presence of dielectric spacers between bipolar electrodes inevitably leads to their aging and the need for periodic replacement. The presence of pressure gauges, safety membranes, a spool, preloaded by a spring, and other elements of the hydraulic lock complicates both the design and operation of the device. When welding and soldering, hydrocarbon compounds must be added to the explosive gas to obtain the optimal composition of the combustible mixture. The supply of gas from the cylinder through the nozzle on the burner leads to a significant complication of the burner itself and makes the installation cumbersome.
Изобретение решает задачу удешевления устройства для проведения газопламенных работ за счет упрощения конструкции и снижения стоимости изготовления электролизера и гидрозатвора.The invention solves the problem of reducing the cost of a device for carrying out flame work by simplifying the design and reducing the cost of manufacturing an electrolyzer and a water seal.
Для получения необходимого технического результата в известном устройстве для газопламенных работ, содержащем горелку, гидрозатвор, электролизер для выделения водорода и кислорода с получением гремучего газа, блок питания и управления, трубопровод, предлагается электролизер выполнить в виде батареи, составленной из отдельных электролизных ячеек, последовательно подключенных по току, причем полюса батареи подключить к противоположным по знаку полюсам блока питания. В качестве отдельной электролизной ячейки предлагается использовать отработавшую свой ресурс и предварительно разряженную банку железоникелевого щелочного аккумулятора, а ячейки снабдить выходными патрубками для отвода полученного гремучего газа, связанными со сборным трубопроводом, соединенным с гидрозатвором. В гидрозатворе для коррекции состава пламени предлагается использовать водную эмульсию с углеводородными соединениями, кроме того, гидрозатвор снабжен отделителем капель от газовой смеси.To obtain the desired technical result in a known device for flame works, containing a burner, a water trap, an electrolyzer for hydrogen and oxygen to produce explosive gas, a power supply and control unit, a pipeline, it is proposed to perform the electrolyzer in the form of a battery composed of separate electrolysis cells connected in series current, moreover, connect the battery poles to opposite poles of the power supply. It is proposed to use a spent battery and a pre-discharged can of an iron-nickel alkaline battery as a separate electrolysis cell, and provide the cells with outlet pipes for exhausting the resulting detonating gas associated with a collection pipe connected to a water seal. It is proposed to use an aqueous emulsion with hydrocarbon compounds in the water seal to correct the composition of the flame, in addition, the water seal is equipped with a droplet separator from the gas mixture.
Конструкция электродных пластин железоникелевых щелочных аккумуляторов, выполненная из перфорированной никелированной стали в виде трубчатых элементов, наполненных активной массой (положительные пластины - гидрат окиси - закиси никеля и лепестки никеля, отрицательные пластины - тонко измельченное железо - гидрат закиси железа), имеет разветвленную поверхность, которая активно участвует в процессе газообразования, а значит при одинаковых массогабаритных характеристиках с ближайшим аналогом предлагаемая конструкция имеет больший выход по газу. Кроме того, химический состав электродов обеспечивает переходное напряжение на одной ячейке до 1,7-1,9 В, что несколько ниже, чем при использовании традиционных электродов из стали Ст.3 или нержавеющих сталей (2,0-2,2 В), что позволяет получить более высокие энергетические характеристики.The design of the electrode plates of iron-nickel alkaline batteries, made of perforated nickel-plated steel in the form of tubular elements filled with active mass (positive plates - oxide hydrate - nickel oxide and nickel petals, negative plates - finely ground iron - iron oxide hydrate), has a branched surface, which actively participates in the process of gas formation, which means that with the same weight and size characteristics with the closest analogue, the proposed design has a larger output d of gas. In addition, the chemical composition of the electrodes provides a transient voltage on a single cell of up to 1.7-1.9 V, which is slightly lower than when using traditional electrodes made of steel St.3 or stainless steels (2.0-2.2 V), which allows to obtain higher energy characteristics.
В предлагаемой конструкции отсутствует сообщение отдельных электролизных ячеек батареи по электролиту, что уменьшает тепловые потери на внутреннем сопротивлении устройства. Использованная последовательная схема подключения электролизных ячеек батареи по току уменьшает общий потребляемый ток, а значит при заданной мощности, в соответствии с законом Ленца-Джоуля, снижаются тепловые потери. Выполнение электролизера из отдельных электролизных ячеек позволяет сделать всю установку более компактной, удобной для переноски в процессе эксплуатации.In the proposed design, there is no message of the individual electrolysis cells of the battery through the electrolyte, which reduces the heat loss on the internal resistance of the device. The used serial circuit for connecting the electrolysis cells of the battery in current reduces the total current consumption, which means that at a given power, in accordance with the Lenz-Joule law, heat losses are reduced. The implementation of the electrolyzer from separate electrolysis cells allows you to make the entire installation more compact, convenient to carry during operation.
Основная электролизная ячейка конструкции электролизера выполнена из отслужившей свой ресурсный срок и подлежащей утилизации банки железоникелевого аккумулятора, поэтому себестоимость такого электролизера будет существенно ниже, чем у ближайшего аналога. Кроме того, он гарантирует высокую коррозионную стойкость конструкции, так как рассчитан на длительную работу в среде щелочного электролита.The main electrolysis cell of the design of the electrolyzer is made of a can of iron-nickel battery that has expired and should be recycled, so the cost of such an electrolyzer will be significantly lower than that of the closest analogue. In addition, it guarantees high corrosion resistance of the structure, as it is designed for long-term operation in an alkaline electrolyte environment.
Отдельные электролизные ячейки снабжены выходными патрубками, по которым отводится гремучий газ в сборный трубопровод, который соединен с гидрозатвором.Separate electrolysis cells are equipped with outlet pipes, through which explosive gas is discharged into a collection pipe, which is connected to a water seal.
Гидрозатвор представляет собой трубу, заглушенную в нижней части и закрытую крышкой-клапаном в верхней части. В трубу вварены патрубки для подвода и отвода гремучего газа и для визуализации уровня жидкости в нем. В верхней части гидрозатвора располагается отделитель капель, который может быть наполнен, например, пластмассовыми шариками.A water lock is a pipe plugged at the bottom and closed by a valve cover at the top. Pipes are welded into the pipe for supplying and discharging explosive gas and for visualizing the liquid level in it. In the upper part of the water seal there is a droplet separator, which can be filled, for example, with plastic balls.
На прилагаемых к описанию графических материалах изображено:The graphic materials attached to the description show:
на фиг.1 - общая схема предлагаемого устройства для газопламенных работ;figure 1 is a General diagram of the proposed device for flame work;
на фиг.2 - чертеж гидрозатвора в разрезе.figure 2 is a drawing of a water seal in the context.
На графических материалах приняты следующие обозначения:The following symbols are used on graphic materials:
1 - электролизная ячейка электролизера; 2 - сборный трубопровод; 3 - гидрозатвор; 4 - горелка; 5 - блок питания; 6 - крышка клапана на гидрозатворе; 7 - патрубок выхода газа; 8 - корпус гидрозатвора; 9 - пружина клапана; 10 - показатель уровня жидкости; 11 - зона барботажа; 12 - основание; 13 - патрубок входа гремучего газа; 14 - сетка; 15 - отделитель капель; 16 - резиновая прокладка клапана.1 - electrolysis cell of the electrolyzer; 2 - prefabricated pipeline; 3 - water seal; 4 - burner; 5 - power supply; 6 - valve cover on the water seal; 7 - pipe outlet gas; 8 - valve body; 9 - valve spring; 10 - indicator of liquid level; 11 - a bubble zone; 12 - base; 13 - pipe inlet of explosive gas; 14 - mesh; 15 - droplet separator; 16 - rubber valve gasket.
Описание работы устройства.Description of the operation of the device.
Заливают отдельные электролизные ячейки электролизера 1 (фиг.1) 20% водным раствором едкого натрия (NaOH) с добавкой на 1 л раствора 15-20 г едкого лития (LiOH). Для этого отсоединяют сборный трубопровод 2, соединяющий между собой отдельные ячейки, выкручивают пробки и, используя воронку, проводят заливку. Заполнение ячеек контролируют визуально. Для электролизера, в котором в качестве отдельных электролизных ячеек использованы аккумуляторные банки ЖН-100, ориентировочный расход составляет 1,2 л на банку, для ЖН-45 соответственно 0,45 л. Закручивают обратно пробки и присоединяют сборный трубопровод 2 в обратной последовательности. Затем заливают в гидрозатвор 3 дистиллированную воду до средней отметки показателя уровня жидкости (приблизительно 300 мл) 10 (фиг.2). Заливку ведут через патрубок входа гремучего газа 13. В качестве углеводородных соединений используют бензин марки БР-1 «Галоша» или его аналог «Нефрас» С2-80/120 в количестве 50 мл. Восстанавливают соединение между электролизером и гидрозатвором. Присоединяют трубопровод - шланг к горелке 4, размер отверстия мундштука которой подбирается в зависимости от предполагаемого вида работы (фиг.1). Подготовительные работы завершены.Pour separate electrolysis cells of electrolyzer 1 (Fig. 1) with a 20% aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) with the addition of 15-20 g of lithium hydroxide (LiOH) per 1 liter of solution. To do this, disconnect the prefabricated pipe 2, connecting the individual cells, unscrew the plugs and, using a funnel, carry out the filling. The filling of the cells is monitored visually. For an electrolyzer, in which ZhN-100 battery banks were used as individual electrolysis cells, the estimated consumption is 1.2 liters per can, for ZhN-45, 0.45 liters, respectively. Screw the plugs back and attach the collection pipe 2 in the reverse order. Then, distilled water is poured into the water trap 3 to the average level of the liquid level indicator (approximately 300 ml) 10 (Fig. 2). Filling is carried out through the inlet of the
Включают блок питания 5, устанавливают ток, соответствующий выбранному мундштуку на горелке. Гремучий газ собирается в верхней части электролизных ячеек 1 электролизера и через сборный трубопровод вод 2 подается в патрубок входа гремучего газа гидрозатвора 13 (фиг.2), проходя через зону борбатажа 11, газ насыщается парами углеводородного соединения и, проходя через отделитель 15 капель и патрубок выхода газа 7, подается в горелку 4. После стабилизации давления и продувки системы газ на выходе из горелки поджигают.Turn on the power supply 5, set the current corresponding to the selected mouthpiece on the burner. Explosive gas is collected in the upper part of the electrolysis cells 1 of the electrolysis cell and is fed through the collection pipe of water 2 to the inlet of the explosive gas of the hydraulic seal 13 (Fig. 2), passing through the
Предлагаемая конструкция устройства для газопламенных работ является гораздо более простой по сравнению с ближайшим аналогом, а использование отработавших свой ресурс банок железоникелевых щелочных аккумуляторов в качестве отдельных ячеек электролизера значительно снижает стоимость всей установки. Электролизер собирается из нужного количества ячеек, то есть если использовать 10 ячеек ЖН-100, то подводимой электрической мощности в 2 кВт заведомо хватит на работу горелки с наконечником №2. При этом придется доукомплектовать банки пробками, снабженными выходными патрубками. Иными словами изготовить нужно будет только гидрозатвор и блок питания.The proposed design of the device for flame works is much simpler compared to the closest analogue, and the use of spent cans of iron-nickel alkaline batteries as separate cells of the electrolyzer significantly reduces the cost of the entire installation. The electrolyzer is assembled from the desired number of cells, that is, if you use 10 cells of ZhN-100, then the supplied electric power of 2 kW is obviously enough for the operation of the burner with tip No. 2. In this case, it will be necessary to understaff banks with plugs equipped with outlet nozzles. In other words, only a water seal and a power supply will need to be manufactured.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100481/02A RU2508970C1 (en) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Device for gas-flame works |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100481/02A RU2508970C1 (en) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Device for gas-flame works |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2508970C1 true RU2508970C1 (en) | 2014-03-10 |
Family
ID=50192071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100481/02A RU2508970C1 (en) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Device for gas-flame works |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2508970C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2259918A1 (en) * | 1973-08-03 | 1975-08-29 | Brown Yull | Oxygen and hydrogen for welding, brazing and cutting produced on site by simple means |
GB2103245A (en) * | 1981-07-23 | 1983-02-16 | Rhein Westfael Elect Werk Ag | Process for the electrolytic production of ozone |
US5057198A (en) * | 1988-05-19 | 1991-10-15 | Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Method and electrolyzer for softening water |
RU2014185C1 (en) * | 1992-07-16 | 1994-06-15 | Игорь Владимирович Варламов | Gas-flame treating device |
RU2153962C2 (en) * | 1995-07-07 | 2000-08-10 | Лев Петрович Петренко | Apparatus for gas-flame treating of materials |
RU2283736C2 (en) * | 2004-02-24 | 2006-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (КубГУ) | Device for gas-flame working |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100481/02A patent/RU2508970C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2259918A1 (en) * | 1973-08-03 | 1975-08-29 | Brown Yull | Oxygen and hydrogen for welding, brazing and cutting produced on site by simple means |
GB2103245A (en) * | 1981-07-23 | 1983-02-16 | Rhein Westfael Elect Werk Ag | Process for the electrolytic production of ozone |
US5057198A (en) * | 1988-05-19 | 1991-10-15 | Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk Sssr | Method and electrolyzer for softening water |
RU2014185C1 (en) * | 1992-07-16 | 1994-06-15 | Игорь Владимирович Варламов | Gas-flame treating device |
RU2153962C2 (en) * | 1995-07-07 | 2000-08-10 | Лев Петрович Петренко | Apparatus for gas-flame treating of materials |
RU2283736C2 (en) * | 2004-02-24 | 2006-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный университет" (КубГУ) | Device for gas-flame working |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7393440B2 (en) | Hydrogen generation system | |
CN107017450B (en) | Aluminium-air cell | |
CN201461149U (en) | Electrolysis unit of water and device for supplying supplementary fuel to engine as well as automobile | |
CN105609898B (en) | Air battery | |
US20100213049A1 (en) | Metal plate stack for salt water electrolysis | |
Irtas et al. | The Effect of Electric Current on the Production of Brown’s Gas using Hydrogen Fuel Generator with Seawater Electrolytes | |
RU2508970C1 (en) | Device for gas-flame works | |
CN218621061U (en) | Ammonia electrolysis hydrogen production device | |
CN103361673B (en) | Titanium cylinder electrolysis machine | |
CN206705927U (en) | A kind of electrochemical appliance of processing for sludge | |
CN201545915U (en) | Gas-liquid gravity-flow circulating type hydrogen electrolyzer | |
CA2510371C (en) | Hydrogen generation system | |
WO2021135505A1 (en) | Compact hydrogen-oxygen generator | |
US20100276278A1 (en) | Modular electrolysis device | |
JP7082002B2 (en) | Electrolytic cell and how to use it | |
CN203247316U (en) | Intermediate hydrogen removing device | |
CN202766628U (en) | Electrolysis bath for production of electrolyte manganese dioxide | |
CN2622200Y (en) | Hydrogen and oxygen generator | |
CN104894597B (en) | A kind of efficient electrolysis unit | |
CN218291133U (en) | Electrolysis device | |
CN218710887U (en) | Water electrolysis hydrogen production equipment | |
US20170073826A1 (en) | Solar-powered single-compartment multi-purpose electrochemical reactor | |
CN209607889U (en) | A kind of double electrolyte aluminium-air cells of capacity | |
CN215000092U (en) | Four-way structure for preventing leakage current corrosion of ion-exchange membrane electrolytic cell | |
CN211079352U (en) | Hydrogen production device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160905 |