SU996131A1 - Burner for arc gas-shield welding - Google Patents
Burner for arc gas-shield welding Download PDFInfo
- Publication number
- SU996131A1 SU996131A1 SU813251066A SU3251066A SU996131A1 SU 996131 A1 SU996131 A1 SU 996131A1 SU 813251066 A SU813251066 A SU 813251066A SU 3251066 A SU3251066 A SU 3251066A SU 996131 A1 SU996131 A1 SU 996131A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- nozzle
- burner
- ejector
- tube
- suction
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Description
эжектора. В процессе сварки выдел ющиес газы и аэрозоль всасываютс в насадку и далее, через рукав, удал ютс из зоны сварК .И 3.ejector. During the welding process, the evolved gases and aerosol are sucked into the nozzle and then, through the sleeve, removed from the welded zone. And 3.
Однако горелка этой конструкции обладает р дом недостатков.However, the burner of this design has several disadvantages.
Охлаждение насадки и размещенных в ней участков токоведущих элементов и наружной поверхности сопла подачи защитного газа осуществл етс за счет теплосъема потоком отсасываемого воздуха, а участок токоведущих элементов внутри сопла дл подачи защитного газа и само сопло изнутри охлаждаютс защитным газом. Такое охлаждение в этом случае недостаточно.The nozzle and the sections of the current-carrying elements and the outer surface of the protective gas nozzle are cooled by means of heat removal by a stream of suction air, and the section of the current-carrying elements inside the protective gas nozzle and the nozzle itself are cooled from the inside by protective gas. Such cooling in this case is not enough.
В результате недостаточного охлаждени и наличи выступа в аспирационном тракте, образующего лабиринтный канал дл всасываемого потока газопылевыделений, происходит засорение аэрозолем насадки и расло ;()женных внутри нее токоведущих элеМ .ч г;;;; и клтла и Накопление аэрозол перед выступом. Это приводит к резкому снижению теплоотдачи токоведущими элементами.As a result of insufficient cooling and the presence of a protrusion in the aspiration tract, forming a labyrinth channel for the suction flow of gas and dust emissions, the nozzle becomes clogged with the spray nozzle and the current-carrying elements inside it ;; g ;;; and kltla and accumulation of aerosol in front of the ledge. This leads to a sharp decrease in heat transfer by conductive elements.
Кроме того, повышаетс аэродинамическое сопротивление аспирационного тракта, что резко снижает эффективность газопылеотсоса . Участок токоведущих элементов, размещенный в корпусе горелки вне насадки, вообще не охлаждаетс , а корпус горелки охлаждаетс лищь частично. Это снижает срок службы горелки, а при сварке больщими токами высока температура нагрева руко тки ухудшает услови труда сварщиков.In addition, the aerodynamic resistance of the aspiration tract increases, which drastically reduces the efficiency of the gas and dust extractor. The section of current-carrying elements placed in the burner housing outside the nozzle is not cooled at all, and the burner housing is partially cooled. This reduces the service life of the torch, and when welding with large currents, the high temperature of the handle heating worsens the working conditions of the welders.
Энерги эжектирующего газа используетс нерационально, поскольку в зоне наиболее низких температур (на выходе сопла) отсутствует омывание .холодным воздухом теплонапр женных адсмептов.The energy of the ejecting gas is used irrationally, since in the zone of the lowest temperatures (at the nozzle exit), there is no cold air washing by heat-stressed adsmept.
Hoc.MOipv па т(1, ч го См,к) -.жектора в;|иек; ;анП(к11Ч Xij.,ii). i/ieAU/nTOM горелKif и )f;ic-rBenHbifi контакт с Ten.:(:i7;irpy/Keii ii :%; -люмсптами. Таким образе .;, -j:-itrr: si ( 1|)у;о1цог() газа используетс л. уда. .паг;()чных газов и аэрозг; .,; лишь косвенно за счс: эжектируечого загр зненного воздуха участвует в охлаждении , что нерационально.Hoc.MOipv pa t (1, h o Cm, k) -.cans in; | iek; ; anP (k11CH Xij., ii). i / ieAU / nTOM burned Kif i) f; ic-rBenHbifi contact with Ten.:((i iiirpy/Keii ii:%; -lumspty. Thus.;, -j: -itrr: si (1 |) y; The gas () gas is used by the gas of the U.pag; () gas and aerosg;.,; only indirectly due to: ejecting polluted air is involved in cooling, which is irrational.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс горелка дл дуговой сварки в среде защитных, газов с отсосом выделений из зоны сварки, содержаща корпус с расположенной внутри него токоподвод щей трубкой и эжектором, сопло которого установлено на токоподвод щей трубке концентрично ей, отсасывающую насадку, охватывающую сопло дл подачи защитного газа, а также руко тку. .Эжектор в горелке выполнен с прие.мн()й камерой и камерой смешени , сооснымп отсасывающей насадке 4.The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a torch for arc welding in a protective environment, gases with suction of emissions from the welding zone, comprising a housing with a current-conducting tube inside it and an ejector, the nozzle of which is mounted on the current-carrying tube concentric, a suction nozzle, covering the protective gas nozzle, and a handle. The ejector in the burner is made with a receiver () with a chamber and a mixing chamber coaxially with the suction nozzle 4.
Однако горелка конструкции обладает р дом недисг.п К.Н.However, the burner design has a number nedisg.
Охлаждение папболсч герчопапр женных элементов (.ч:и1.-а ;;.. подачи защитного гача, паса; ;- :. - piiiuj.MiiiC-ftaoro участкаCooling papbolsch herchoprazhennyh elements (.h: I.1.-a ;; .. filing a protective gacha, pass;; -:. - piiiuj.MiiiC-ftaoro plot
токоподвод щей трубки, наиболее приближенного к сварочной дуге) малоэффективно , так как осуществл е- с лишь отсасываемым потоком воздуха с пылегазовыделени ми . Температура этого потока относительно велика и при больших сварочных токах составл ет 100-200°С.current-carrying tube, closest to the welding arc) is ineffective, since it is carried out with only sucked air flow with dust and gas emissions. The temperature of this stream is relatively high and at high welding currents it is 100-200 ° C.
Вследствие недостаточного охлаждени указанных элементов горелки наблюдаетс их интенсивное засорение сварочным аэрозолем . Этот фактор приводит к тому, что, во-первых, ухудшаетс теплообмен между охлаждаемыми элементами горелки и потоком отсасываемого воздуха, во-вторых, уменьшаетс сечение аспирационного канала горелки и повышаетс шероховатость егоDue to the insufficient cooling of these elements of the burner, their intensive clogging by welding aerosol is observed. This factor leads to the fact that, firstly, the heat exchange between the cooled elements of the burner and the suction air stream deteriorates, secondly, the cross section of the aspiration channel of the burner decreases and its roughness increases
стенок. В результате снижаетс долговечность Наиболее термонагруженных элементов горелки и после кратковременной эксплуатации ухудшаетс эффективность работы ее аспирационной системы.walls. As a result, the durability of the most thermally loaded burner elements is reduced, and after short-term operation, the efficiency of its aspiration system deteriorates.
Вследствие недостаточного охлаждени Due to insufficient cooling
наиболее термонапр женных элементов область применени горелки ограничена по силе сварочного тока. Сварка при токах свыше 300 А при обеспечении длительного срока службы потребует увеличени сечени The most thermally stressed elements The scope of application of the torch is limited by the strength of the welding current. Welding at currents above 300 A while ensuring a long service life will require an increase in the cross section
5 токоподвод щей трубки и дополнительного охлаждени , что, в свою очередь, повлечет увеличение массы горелки.5 current-carrying tube and additional cooling, which, in turn, will entail an increase in the mass of the burner.
Кроме того, энерги эжектирующего газа дл охлаждени горелки используетс 0 нерационально. Это обусловлено тем, что при истечении газа из сопла, его охлаждение достигаетс только за счет эффекта дросселировани , который характеризуетс низкими температурным и энергетическим КПД.In addition, the energy of the ejecting gas is not efficiently used to cool the burner. This is due to the fact that when the gas flows out of the nozzle, its cooling is achieved only due to the throttling effect, which is characterized by low temperature and energy efficiency.
Цель изобретени - интенсификаци охлаждени токоведущих элементов горелки эжектирующим газом и повышение эффективности отсоса вредных выделений.The purpose of the invention is to intensify the cooling of the current-carrying elements of the burner with an ejecting gas and to increase the efficiency of the suction of harmful emissions.
Цель достигаетс тем, что горелка дл дуговой сварки в среде зашитных газов сThe goal is achieved by the fact that the torch for arc welding in protection gas with
0 отсосом выделений из зоны сварки, содержаща корпус с расположенной внутри него токонодвод щей трубкой и эжектором, сопло которого установлено на токоподвод щей трубке концентрично ей, отсасывающую насадку , охватывающую сопло дл подачи защитного газа, а также руко тку, снабжена вторым эжектором, последовательно соединенным с первым, и адиабатной вихревой трубой, при этом сопло первого эжектора расположено в зоне руко тки и его полость0 suction of emissions from the weld zone, comprising a housing with a current-conducting tube located inside it and an ejector, the nozzle of which is mounted concentrically on the current-carrying tube, a suction nozzle covering the protective gas nozzle, as well as a handle, equipped with a second ejector connected in series with the first and adiabatic vortex tube, with the nozzle of the first ejector located in the zone of the handle and its cavity
- соединена с выходным отверстием «гор чего конца вихревой трубы, а сопло второго эжектора расположено на отсасывающей насадке концентрично ей и его полость соединена с выходным отверстием «холодного конца вихревой трубы.- connected to the outlet of the hot end of the vortex tube, and the nozzle of the second ejector is located concentrically on the suction nozzle and its cavity is connected to the outlet of the cold end of the vortex tube.
На выходе «гор чего конца вихревой трубы установлен регулируемый дроссель. На фиг. 1 схематически изображена предлагаема горелка, продольный разрез (токоведупгие элементы, канал и сопло дл подачи защитного газа не разрезаны); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.An adjustable choke is installed at the exit of the “hot end” of the vortex tube. FIG. 1 schematically shows the proposed burner, a longitudinal section (current-carrying elements, a channel and a nozzle for supplying protective gas are not cut); in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.
Горелка содержит корпус 1 с руко ткой 2. Внутри корпуса 1 расположена токоподвод ща трубка 3 с каналами дл направлени электродной проволоки и подачи защитного газа. На конце трубки 3 расположено сопело 4 дл подачи защитного газа. Горелка имеет отсасывающую насадку 5, охватывающую сопло 4. В корпусе 1 горелки встроены два эжектора, последовательно соединенные . Сопло 6 одного эжектора установлено на токоподвод щей трубке 3 концентрично ей в зоне руко тки. Оно образовано внутренней поверхностью кольцевой камеры 7, наружной поверхностью конца руко тки 2 и стенками 8 всасывающей камеры 9 эжектора , к выходному каналу которого подсоединен рукав 10 дл удалени вредных выделений . Сопло И второго, эжектора расположено на отсасывающей насадке 5 и образовано наружной поверхностью насадки 5, внутренней поверхностью кольцевой камеры 12 и внутренней поверхностью обечайки 13. Полости сопел 6 и 11 эжекторов через кольцевые камеры 7 и 12 сообщаютс с адиабатной вихревой трубой, котора имеет спиральное сопло 14, диафрагму 15, установленные в корпусе 16. К соплу 14 посредством штуцера 17, установленного в корпусе 16, подсоединена трубка 18 дл подвода сжатого газа.The burner includes a housing 1 with a handle 2. Inside the housing 1 there is a current-carrying tube 3 with channels for guiding the electrode wire and supplying a protective gas. A nozzle 4 is located at the end of the tube 3 for supplying a protective gas. The burner has a suction nozzle 5, covering the nozzle 4. In the burner housing 1 are built two ejector, connected in series. The nozzle 6 of one ejector is mounted on the current-carrying tube 3 concentric to it in the area of the handle. It is formed by the inner surface of the annular chamber 7, the outer surface of the end of the handle 2 and the walls 8 of the suction chamber 9 of the ejector, to the output channel of which the sleeve 10 is connected to remove harmful emissions. The nozzle of the second ejector is located on the suction nozzle 5 and is formed by the outer surface of the nozzle 5, the inner surface of the annular chamber 12 and the inner surface of the shell 13. The cavities of the nozzles 6 and 11 of the ejectors through the annular chambers 7 and 12 communicate with an adiabatic vortex tube that has a spiral nozzle 14, the diaphragm 15 installed in the housing 16. A tube 18 for supplying the compressed gas is connected to the nozzle 14 by means of a fitting 17 installed in the housing 16.
К диафрагме примыкает трубка 19 дл выхода холодного воздуха, котора вл етс «холодным концом вихревой трубь. С противоположной стороны к корпусу 16 присоединена трубка 20, один конец которой сообщен со спиральнымсоплом 14: а второй - с трубкой 21, вл ющейс «гор чим концом вихревой трубы.В трубку 20 встроен регулируемый дроссель 22. «Холодный конец вихревой трубы сообщен с кольцевой камерой 12, а ее «гор чий конец - с кольцевой камерой 7 эжекторов.Adjacent to the diaphragm is a tube 19 for the exit of cold air, which is the "cold end of the vortex tube. A tube 20 is connected on the opposite side to the housing 16, one end of which is connected to the spiral nozzle 14: and the second end is connected to the tube 21, which is the "hot end of the vortex tube. An adjustable choke 22 is embedded in the tube 20. The cold end of the vortex tube communicates with the annular chamber 12, and its “hot end” with an annular chamber 7 ejectors.
Горелка работает следующим образом.The burner works as follows.
В горелке в процессе сварки электродна проволока и защитный газ по каналам в токоподвод щей трубке 3 и соплу 14 дл подачи защитного газа подаютс в зону дуги. Сжатый газ по трубке 18 и щтуцеру 17 поступает в спиральное сопло 14, установленное в корпусе 16 вихревой трубы. В спиральном сопле 14 происходит закручивание потока, движущегос со скоростью, близкой к скорости звука, и его расширение. Вследствие сложных газодинамических и термодинамических процессов происходит энергетическое разделение газа на два потока: холодный и гор чий. Разница в температуре между потоками достигает 40-60°С и более в зависимости от соотношени между массовым расходом газа через «холодный и «гор чий концы, регулируемым посредством дроссел 22. Холодный поток поступает в трубку 19 через диафрагму 14 и далее в кольцевую камеру 12. Гор чий потокIn the burner, during welding, the electrode wire and shielding gas are fed through channels in the current-carrying tube 3 and the nozzle 14 to supply shielding gas to the arc zone. Compressed gas through the tube 18 and the clamp 17 enters the spiral nozzle 14 mounted in the housing 16 of the vortex tube. In the spiral nozzle 14, the flow, moving at a speed close to the speed of sound, is swirling and expanding. Due to complex gas-dynamic and thermodynamic processes, the energy separation of gas into two streams occurs: cold and hot. The difference in temperature between the streams reaches 40-60 ° C and more depending on the ratio between the mass flow rate of gas through the cold and hot ends, regulated by throttles 22. The cold flow enters the tube 19 through the diaphragm 14 and further into the annular chamber 12 Hot stream
отводитс под некоторым избыточным давлением с противоположной стороны сопла 14 через трубку 20, дроссель 22 ч трубку 21 в кольцевую камеру 7. Реж;-у. работы вихревой трубы подобран таки.м образом, что сжатый газ расшир етс не полностью, вследствие этого холодный и гор чий потоки На выходе из вихревой трубы имеют избыточное давление.it is removed under some overpressure from the opposite side of the nozzle 14 through the tube 20, the choke 22 hours the tube 21 into the annular chamber 7. Dir; -y. The operation of the vortex tube is chosen in such a way that the compressed gas does not fully expand, as a result of which cold and hot streams have an excessive pressure at the outlet of the vortex tube.
Источником вакуума, обеспечивающим удаление вредных выделений из зоны свар ки, вл ютс два последовательно соединенных эжектора. Поток холодного газа из кольцевой камеры 12 поступает в щелевой канал сопла 11, образованный наружной поверхностью отсасывающей насадки 5 и внут5 ренней поверхностью обечайки 13. В щелевом канале сопла скорость .холодного потока значительно возрастает. В результате этого, при истечении холодного газового потока из щелевого канала, в отсасывающей насадке 5, вл ющейс всасывающей каме0 рой эжектора, создаетс разрежение. Образующиес при сварке вредные пылегазовыделени всасываютс в насадку 5 и далее поступают в аспирационный канал в корпусе 1 и руко тке 2 горелки, который вл етс камерой смешени эжектора. В канале The vacuum source, which removes harmful emissions from the welding zone, are two series-connected ejector. The flow of cold gas from the annular chamber 12 enters the slotted channel of the nozzle 11 formed by the outer surface of the suction nozzle 5 and the inner surface of the shell 13. In the slotted channel of the nozzle, the speed of the cold stream increases significantly. As a result of this, when a cold gas stream flows out of the slotted channel, a vacuum is created in the suction nozzle 5, which is the suction chamber of the ejector. The harmful dusts and gases generated during welding are sucked into the nozzle 5 and then enter the aspiration channel in the housing 1 and the burner handle 2, which is the mixing chamber of the ejector. In the channel
5 корпуса горелки поток пылегазовыделений смешиваетс с эжектирующим холодным потоком . Смешанный поток поступает к всасывающей камере 9 другого эжектора. Гор чий поток газа из кольцевой камед ры 7 поступает в щелевой канал сопла 6. В щелевом канале сопла 6 скорость гор чего потока значительно возрастает. В результате этого, при истечении гор чего газового потока из щелевого канала сопла 6 во всасывающей камере 9 создаетс разреже5 ние, благодар чему смещанный поток из эжектора, расположенного у насадки 5, поступает во всасывающую камеру 9 и далее в проточную часть эжектора руко тки 2, где поток удал емых вредностей смешиваетс с гор чим потоком. Смешанный поток из эжек0 тора руко тки поступает в аспирационный рукав 10 и удал етс из рабочей зоны сварщика . Регулирование температуры холодного потока осуществл етс дросселем 22. В процессе дросселировани измен ютс соотнощени как температуры, так и расходов5 of the burner body, the stream of dust and gas emissions is mixed with the ejecting cold stream. The mixed stream goes to the suction chamber 9 of another ejector. The hot gas stream from the annular gum 7 enters the slot channel of the nozzle 6. In the slot channel of the nozzle 6, the velocity of the hot stream increases significantly. As a result, when hot gas flows from the nozzle slot 6 in the suction chamber 9, a vacuum is created, whereby the offset flow from the ejector located at the nozzle 5 enters the suction chamber 9 and further into the flow part of the ejector of the handle 2, where the stream of removable hazards is mixed with the hot stream. The mixed flow from the handle ejector enters the aspiration sleeve 10 and is removed from the welder's working area. The cold flow temperature is controlled by the choke 22. During the throttling process, the ratios of both temperature and flow are changed.
5 гор чего и холодного потоков. Этим достигаетс оптимальный режим работы горелки в зависимости от режима сварки.5 hot and cold streams. This achieves optimal burner operation depending on the welding mode.
О слажденный поток, поступающий из «холодного конца вихревой трубы, омывает наружную поверхность насадки 5 и внутрен0 нюю поверхность кольцевой камеры 12 и обечайки 1-3, благодар чему происходит их интенсивное охлаждение. Аспирационный канал корпуса 1 и руко тки 2 горелки и токоведущие элементы о.хлаждаютс смешанным потоком.A cooled stream coming from the “cold end of the vortex tube” washes the outer surface of the nozzle 5 and the inner surface of the annular chamber 12 and shell 1-3, due to which they are intensively cooled. The aspiration channel of the housing 1 and the handles 2 of the burner and current-carrying elements of the coil are cooled by a mixed flow.
Предлагаема горелка по сравнению с известной обеспечивает более интенсивное охлаждение наиболее термонагруженных элементов горелки - токоведущих элементов и отсасывающей насадки; КПД процесса охлаждени в вихревой трубе (холодный КПД ( t| 24-25%) значительно выше, чем КПД процесса дросселировани (Чд 1,7%), в том числе с использованием обдува в известных конструкци х, чем достигаетс более эффективное охлаждение - при равных затратах энергии, т.е. энерги сжатого газа используетс более рационально . Кроме того, обеспечиваетс более эффективное удаление вредных выделений за счет уменьшени налипани сварочного аэрозол на стенки аспирационного канала горелки . Это достигаетс , во-первых, более интенсивны .м охлаждением термонагруженных деталей, образующих аспирационный канал, а во-вторых, более низкими температурными характеристиками потока пылегазовыделений в аспирационном канале, взаимодействующего с холодным эжектирующим потоком.In comparison with the known burner, the offered burner provides more intensive cooling of the most thermally loaded burner elements - current-carrying elements and the suction nozzle; The efficiency of the cooling process in the vortex tube (cold efficiency (t | 24-25%) is significantly higher than the efficiency of the throttling process (Pt 1.7%), including the use of blow-down in known designs, which achieves more efficient cooling - with equal energy costs, i.e., the energy of the compressed gas is used more efficiently.In addition, it provides more efficient removal of harmful emissions by reducing the build-up of welding spray on the walls of the aspiration channel of the burner. This is achieved, firstly, by more intensive cooling thermally loaded components forming the suction channel, and the second, lower-temperature characteristics dust and gas flow in the aspiration channel interacting with cold entraining stream.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813251066A SU996131A1 (en) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | Burner for arc gas-shield welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU813251066A SU996131A1 (en) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | Burner for arc gas-shield welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU996131A1 true SU996131A1 (en) | 1983-02-15 |
Family
ID=20944151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU813251066A SU996131A1 (en) | 1981-02-20 | 1981-02-20 | Burner for arc gas-shield welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU996131A1 (en) |
-
1981
- 1981-02-20 SU SU813251066A patent/SU996131A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4586894A (en) | Industrial burner for gaseous or liquid fuels | |
| ES2266865T3 (en) | PLASMA REACTOR TO CARRY OUT GAS REACTIONS AND GAS TRANSFORMATION PROCEDURE ASSISTED BY PLASMA. | |
| CN107295737B (en) | Improved plasma arc cutting system and related method of operation | |
| KR100259556B1 (en) | Plasma arc torch | |
| US5129333A (en) | Apparatus and method for recycling waste | |
| US3980860A (en) | Fume extracting torch handle | |
| JPH03254371A (en) | Plasma arc torch having extended nozzle | |
| EP0242023A3 (en) | Plasma-arc torch with gas cooled blow-out electrode | |
| EP0186879B1 (en) | High intensity radiation apparatus | |
| JPH07123074B2 (en) | Mass air heating system with plasma arc | |
| KR890000132B1 (en) | Burner assembly | |
| SU996131A1 (en) | Burner for arc gas-shield welding | |
| US3294952A (en) | Method for heating gases | |
| US4284873A (en) | Welding torch | |
| SU1031672A1 (en) | Burner for gas shield electric arc welding | |
| US4384434A (en) | High velocity flame jet internal burner for blast cleaning and abrasive cutting | |
| SU996132A1 (en) | Burner for gas-shield arc welding | |
| US4553929A (en) | Heating furnace | |
| SU958054A1 (en) | Burner for electric arc gas-shield welding | |
| US20190335573A1 (en) | Cooling Plasma Cutting System Consumables and Related Systems and Methods | |
| SU1098708A1 (en) | Arc welding torch | |
| SU653054A1 (en) | Arc welding torch | |
| RU1830127C (en) | Radiation tube | |
| KR970004755Y1 (en) | Cooling device of plasma arc torch | |
| SU137849A1 (en) | Thermal drill using a plasma discharge torch |