水電解氫氧氣焊割機制造技術

本實用新型專利技術涉及金屬焊割設備。旨在解決水電解產生的氫氧氣純度不高的問題。包含殼體，殼體內的氫氧發生器３的輸出端經冷卻器５、貯氣罐７、水滌洗器２２、離心分離器３７、助燃劑罐４３、防回火器３９、４５連通焊炬，氫氧發生器的輸入端經泵１８連通貯氣罐，貯氣罐與自動加水裝置４７相聯。上述水滌洗器中有至少兩塊相互錯位斜置的擋水板２７、２８構成的迷宮形流道２９。貯氣罐中有斜置的擋板１１形成的曲折形流道。氫氧氣純度高，運行安全可靠。（*該技術在2006年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及金屬焊割設備，特別是水電解氫氧焰焊割機。已有的水電解氫氧氣焊割機，多采用由整流器向水電解式氫氧發生器提供直流電源，氫氧發生器產生的氫氧氣和電解液的混合物，經冷卻器冷卻后經氣液分離器，分離獲得氫氧氣，再經助燃劑罐、防回器送至焊割炬；經氣液分離器分離由的電解液由泵送回氫氧發生器循環使用，并用自動加水裝置向電解液補水。這類氫氧焊割機在使用中存在以下問題。一、焊割機中的氣液分離器有多種結構，有空心筒罐形結構的貯氣罐，這種貯氣罐在送入氫氧氣和電解液的混合物后，堿性的電解液呈自由沉降式分離，由于不能分離霧狀堿液而效果極差；也有在筒罐體中裝入多層傘形分離板結構的凈化罐，不僅傘形分離板結構復雜而使凈化罐體積增大且必須采用組合結構，而且流阻大，流體壓力損失大，從而影響焊接效果；還有離心旋流式結構的離心式分離器，這種分離器因無外加能量，僅靠自身動能產生極有限的離心力，加之堿液粘度極高分離困難，分離也很不理想。因此，經氣液分離器后所分離獲得的氫氧氣的純度不高，進入到焊割炬的氫氧氣體中仍伴雜有不少堿液，從而嚴重影響焊接、氣割質量。此外，由于助燃劑罐中的助燃劑為碳氫化合物，當帶有堿液的氫氧氣穿過助燃劑罐時，助燃劑極容易產生化學變質，從而喪失助燃作用，最終影響氫氧火焰結構和溫度以及防回火器可靠阻火功能。二、由于防回火器多采用干式防回火器，它要求氣體具有一定的干燥度，因此，當含有大量堿液的氫氧氣流經防回火器時，這種干式防回火器極易發生故障，此時回火的火焰可通過防回火器向機器內部延伸，導致整機運行中斷和發生安全事故。三、由于電解液自動加水裝置采用紅外自動控制器。而紅外自動控制器其控制性能較差。此外，由于裝置中采用了多個時間繼電器而致使故障頻率較高。鑒于此，本技術的目的就在于提供一種能提高氫氧氣純度而提高焊割質量，提高使用可靠性和安全性的水電解氫氧氣焊割機，并進一步提供一種能提高自動加水可靠性的水電解氫氧氣焊割機。本技術采用貯氣罐、水滌洗器、離心分離器，進行三級氣液分離來提高氫氧氣純度，并在貯氣罐中采用檔板形成曲折形流道，在水滌洗器中采用多塊檔水板形成迷宮形流道來提高氣流分離效果，實現其目的；再進一步采用由傳感模塊、運算放大模塊、觸發模塊、主控執行模塊構成的自動加水裝置，根據貯氣罐中電解液的電阻變化準確控制補水量來實現其目的。本技術的水電解氫氧氣焊割機(參見附圖)，包含殼體(1)，殼體內有與電源聯接的電解式氫氧發生器(3)，氫氧發生器輸出端經管道依次連通冷卻器(5)、有氣相部和液相部的貯氣罐(7)、與貯氣罐氣相部連通的有水相部和氣相部的筒罐形的水滌洗器(22)、離心分離器(37)、或經助燃劑罐(43)、再經防回火器(39、45)連通焊割炬，氫氧發生器輸入端經管道、泵(18)連通貯氣罐，貯氣罐與自動加水裝置(47)相聯，上述水滌洗器上端的氣相部有由至少兩塊相互錯位且斜置的檔水板(27、28)構成的迷宮形流道(29)。上述貯氣罐上端的氣相部的進口(9)與出口(10)之間有由斜置的檔板(11)構成的曲折形流道(12)。上述自動加水裝置有依次聯接的傳感模塊(A)、運算放大模塊(B)、觸發模塊(C)、主控執行模塊(D)，上述傳感模塊有與貯氣罐液相部(15)相接的指示電極(49)、參比電極(50)、有溶液接地電極(51)的接地裝置，上述運算放大模塊有分別與指示電極和參比電極相接的電壓放大器(52)和電壓放大器(53)、該兩電壓放大器與差分放大器(54)相接后再接電壓信號放大器(55)，上述觸發模塊由橋式整流電路接穩壓電路供電、有與電壓信號放大器(54)聯接的脈沖觸發電路，上述主控執行模塊有與脈沖觸發電路聯接的脈沖觸發可控硅(56)、再接繼電器(57)、經整流電路接控電磁泵(58)，電磁泵聯接貯氣罐。上述水滌洗器的水相部有排水閥(36)、且經止回閥(21)與貯氣罐氣相部連通，氣相部與離心分離器(37)連通，水滌洗器罐體外側裝有標刻pH值中性線和pH值警戒線的液位計(32)，水滌洗器上端有罐口及蓋帽(31)。上述貯氣罐、水滌洗器、助燃劑罐的頂部有防爆片或安全閥。本技術的工作流程和使用方法與已有的電解式氫氧氣焊割機相類似。本技術與現有技術相比，具有下述明顯的優點和效果。一、本技術采用貯氣罐、水滌洗器、離心分離器對氫氧發生器所產生的氫氧氣和電解液的混合物連續進行三級氣液分離，特別是水滌洗器的迷宮形流道和貯氣罐的曲折形流道能有效地解決傳統的氣液分離器無法解決的氫氧氣與堿液分離的難題，使氫氧氣的純度大幅度提高，從而保證焊割炬產生的火焰質量及加工工藝的質量。該水滌洗器還具有濕式防回火器功能，其優點是，即使水滌洗器前方的止回閥失靈時，也能有效地阻止回火和連爆現象，從而提高整機的安全可靠程度。二、水滌洗器的迷宮形流道由檔水板錯位構成，雖然流道遷回曲折，但流道通暢，流阻小。貯氣罐的曲折形流道由檔板構成，其流道仍然通暢，流阻小，上述兩級分離器的結構均簡單、小巧、便于罐體作成整體形結構，不僅使整體結構簡單，而且整體強度高，安全性好。三、本技術的電解液自動加水裝置，根據電化學理論中實現電解恒流工作狀態的多因子自動控制總目標是保持電解槽總電阻基本不變。由于總電阻是電解液濃度、液位、電解液溫度等變量的函數，因而控制電解液濃度、液位能保持電解槽恒流工作。電解槽在工作中由于不斷消耗水以產生氫氣和氧氣，電解液重量濃度、摩爾濃度不斷增大，針對溶液中氫離子活度不斷變化，若用高內阻的指示電極和參比電極放入與電解槽相通的貯氣罐液相部的電解液中，由于指示電極的電位隨溶液氫離子活度而變化；其數值由Nernst方程E=Eo-RTnflg[H+]=Eo+RTnfPH]]>決定；而指示電極與參比電極放在溶液中構成測量電池，這樣，可輸出一個與溶液中氫離子活度值有關的電動勢。本自動加水裝置基于隨著電解槽不斷工作而導至水分不斷減少，其兩電極間的電位差不斷增大的電化學原則，將該信號不斷取出、放大并利用脈沖觸發電路中晶體三極管本身飽和與截止特性，從而控制可控硅觸發導通，繼電器得電吸合，控制電磁泵加水，以補充貯氣罐下部電解液的水分。因此，本自動加水裝置能有效地減小由于電解液濃度及液位變化所引起的電解槽總電阻變化程度，可減少導致電解槽不恒流的現象，為電解槽恒流控制提供良好的條件，從而，保證本焊割機穩定有效的工作。下面，再用實施例及其附圖，對本技術的結構和工作原理作詳細說明。附圖的簡要說明。附圖說明圖1是本技術的一種水電解氫氧氣焊割機的結構示意圖。圖2是圖1中水滌洗器的結構示意圖。圖3是圖1中貯氣罐的結構示意圖。圖4是圖1中自動加水裝置的電路原理圖。實施例一本技術的一種水電解氫氧氣焊割機，如附圖所示。有通常結構的箱式的殼體1，殼體1中固裝有整流器、氫氧發生器、冷卻器、貯氣罐、水滌洗器、離心分離器、助燃劑罐、防回火器、自動加水裝置等。上述整流器2采用橋式整流器，用以向氫氧發生器3提供直流電源。該氫氧發生器選用圓柱型集束式雙電解槽電解水產生氫氧氣，其輸出端所輸出的氫氧氣和電解液的氣液混合物經管道4送入風冷式冷卻器5進行冷卻，然后經管道6送往貯氣罐7。上述貯氣罐7呈筒罐形，罐體內上部的氣相部8有進口9和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
水電解氫氧氣焊割機，包含殼體（１），殼體內有與電源聯接的電解式氫氧發生器（３），氫氧發生器輸出端經管道依次連通冷卻器（５）、有氣相部和液相部的貯氣罐（７）、與貯氣罐氣相部連通的有水相部和氣相部的筒罐形的水滌洗器（２２）、離心分離器（３７）、或經助燃劑罐（４３）、再經防回火器（３９、４５）連通焊割炬，氫氧發生器輸入端經管道、泵（１８）連通貯氣罐，貯氣罐與自動加水裝置（４７）相聯，其特征在于上述水滌洗器上端的氣相部有由至少兩塊相互錯位且斜置的檔水板（２７、２８）構成的迷宮形流道（２９）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳金根，
申請(專利權)人：德陽德久機械設備有限公司，
類型：實用新型
國別省市：51[中國|四川]