ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 1994 года по МПК F23D14/42 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть применено в отраслях народного хозяйства, использующих газовую сварку.

Известна газовая горелка для водородно-кислородной газовой смеси, в которой гашение пламени производится посредством создания обратного удара при открывании клапана на полой цилиндрической насадке, размещенной на сопле горелки.

Однако она имеет ряд недостатков:
- при гашении пламени путем открывания клапана на цилиндрической насадке не происходит прекращение потока газа и для его перекрытия требуются дополнительные действия оператора;
- при несанкционированном уменьшении скорости газового потока через горелку (пережим или пробой шланга и др.), когда скорость истечения газа становится меньше скорости горения, возможно проникновение пламени в горелку и далее;
- цилиндрическая насадка, размещенная на сопле горелки, утяжеляет горелку, затрудняет визуальный контроль процесса сварки и исключает применение горелки в труднодоступных местах.

Известна ацетиленовая горелка, в которой гашение пламени осуществляется посредством создания взрыва в резонаторе.

Однако при этом фронт горения пламени распространяется как в сторону сопла горелки, так и во внутрь горелки. Расположенные на пути распространения обратного удара три дросселя уменьшают вероятность возгорания газовой смеси за дросселями, но полностью его не исключают, особенно в момент прекращения подачи газовой смеси, когда разность давлений газового потока на большом и малом диаметрах каждого дросселя становится незначительной. Эта горелка становится еще более ненадежной в случаях использования водородо-кислородной газовой смеси, имеющей большую скорость распространения пламени. Кроме того, конструкция данной горелки относительно сложна.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является газовая горелка, содержащая корпус с выходным соплом и центральным каналом, в котором установлен пламегаситель из пористого материала.

Однако недостатком известного устройства является то, что в случае неполного перекрытия подачи газа вентилем или из-за пережима или пробоя шланга подачи газа, на внешней поверхности пористого пламегасителя происходит горение истекающего с малой скоростью газа, которое раскаляет элементы устройства и выводит его из строя.

Чтобы исключить указанный недостаток и в то же время обеспечить безопасность горелки от обратных ударов пламени в предложенном устройстве перед пламегасителем со стороны сопла выполнена цилиндрическая полая камера (камера отстрела), диаметр которой в 4-10 раз больше диаметра внутреннего канала сопла в месте их соединения, а ее длина равна 1-3 диаметрам камеры. Толщина пламегасителя зависит от используемого пористого материала и составляет 0,2-0,5 диаметра камеры.

При гашении горелки вентилем (или запорной иглой) перекрытие газового потока происходит не мгновенно, и в какой-то момент скорость истечения газовой смеси из сопла горелки становится меньше скорости горения газовой смеси. В результате создаются условия для обратного удара, и пламя по соплу устремляется в горелку. При попадании пламени в практически замкнутый полый объем камеры отстрела скорость распространения пламени в малоподвижном газе резко возрастает, и происходит взрыв находящейся там газовой смеси. Возрастающим давлением продуктов сгорания, выбрасываемых через сопло, производится надежное гашение пламени горелки и исключается поверхностное горение на пламегасителе. Предотвращение проникновения пламени внутрь горелки обеспечивается пламегасителем, установленным в камере отстрела со стороны подачи газовой смеси. В следующее мгновение вентилем перекрывается подача газа.

Аналогично гасится пламя газовой горелки и в процессе работы при случайном перекрытии выходного отверстия сопла из-за попадания окалины, при прикосновении горелки к месту сварки или непреднамеренном прекращении или сокращении подачи газа в горелку, в результате чего пламя проникает через сопло в камеру отстрела и автоматически гасится взрывом находящейся в ее объема газовой смеси. Пламегаситель предотвращает обратный удар далее в горелку и шланги подачи газа.

В этом случае для прекращения утечки негорящей газовой смеси необходимо перекрыть вентиль.

Предлагаемое устройство обеспечивает стопроцентную вероятность гашения пламени газовой горелки как при санкционированном (вручную оператором) прекращении подачи газовой смеси, так и при несанкционированном сокращении или прекращении подачи газовой смеси в случае пережима или пробоя газоподающего шланга.

На чертеже изображена предлагаемая газовая горелка для сварки, пайки и резки металлов водородно-кислородной газовой смесью.

Горелка содержит корпус 1 с соплом 2. В корпусе 1 расположена цилиндрическая камера 3, пламегаситель 4, выполненный из твердого пористого негорючего материала, канал 5 подачи газовой смеси, перекрываемый вентилем 6, и входной штуцер 7.

При работе горелки водородо-кислородная газовая смесь подается через входной штуцер 7, открытый вентиль 6, канал 5, пламегаситель 4 и камеру 3 в сопло 2, на выходе которого она поджигается. Количество подаваемой газовой смеси регулируется вентилем 6.

При гашении пламени газовой горелки вентилем 6 перекрывается канал 5 подачи газовой смеси. Однако перекрытие канала 5 происходит не мгновенно, и в какой-то момент скорость истечения газовой смеси из сопла 2 горелки становится меньше скорости горения газовой смеси. Пламя по каналу сопла 2 устремляется в камеру 3 горелки, где происходит взрыв находящейся там газовой смеси, и пламя гасится. Пламегаситель 4 предотвращает проникновение пламени в канал 5 подачи газовой смеси.

Аналогично гасится пламя газовой горелки и в процессе работы при случайном перекрытии выходного отверстия сопла 2 из-за попадания окалины, прикосновении концом сопла 2 к месту сварки или при непреднамеренном сокращении или прекращении подачи газа в горелку. Во всех этих случаях пламя проникает в камеру 3 горелки и там автоматически взрывом гасится, при этом исключается поверхностное горение на пламегасителе и обратный удар в горелку.

Использование: в различных областях народного хозяйства, в частности в устройствах для газосварки. Сущность изобретения: в корпусе горелки между соплом и пламегасителем выполнена цилиндрическая камера с диаметром, превышающим в 4 - 10 раз внутренний диаметр сопла, и длиной, равной 1 - 3 диаметрам камеры. 1 ил.

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА, содержащая корпус с выходным соплом и центральным каналом, в котором установлен пламегаситель из пористого материала, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения обратного удара при гашении пламени горелки, перед пламегасителем со стороны сопла выполнена камера микровзрыва с диаметром, в 4 - 10 раз превышающим внутренний диаметр сопла, и длиной, равной 1 - 3 диаметрам этой камеры.