ГАЗОСВАРОЧНАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 1998 года по МПК F23D14/56 

Изобретение относится к устройствам для ручной сварки, пайки и нагрева черных и цветных металлов, а также для других видов газопламенной обработки, где в качестве источника нагрева используется газокислородное пламя.

Известна газосварочная горелка, содержащая ствол с вентильной группой и наконечник с мундштуком, инжектор и смеситель [1]. Ствол и наконечник с мундштуком скреплены накидной гайкой. Мундштук снабжен твердым соосным стержнем и вопросы повышения устойчивости горения пламени, оптимального значения скорости потока газа при нагреве и повышения эффективности нагрева решаются путем выбора параметров мундштука и твердого стержня и соотношения этих параметров.

Устройство [1] сложно, неудобно в эксплуатации и ненадежно в работе.

Известна газосварочная горелка, которая выбрана за прототип [2].

Горелка [2] содержит ствол с каналом ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, трубку наконечника с мундштуком и смеситель, размещенный между стволом и трубкой наконечника и выполненный в виде размещенных под углом входной инжектирующей камеры кислорода и входной инжектируемой камеры горючего газа, на выходе которых установлена камера смешения.

В устройстве [2] вопросы регулирования процесса горения решаются с помощью регулировочных вентилей, и не предусмотрен выбор оптимальных режимов путем подбора параметров смесителя и их соотношения.

Технический результат предложенного устройства состоит в расширении возможностей регулирования за счет подбора параметров смесителя.

Для решения этой задачи в предложенной газосварочной горелке, содержащей ствол с каналами ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, трубку наконечника с мундштуком и смеситель, размещенный между стволом и трубкой наконечника и образованный входной камерой кислорода, входными инжектируемыми камерами горючего газа и камерой смешения, установленной на выходе этих камер, площадь входной камеры кислорода, сумма площадей входных камер горючего газа и площадь камеры смешения смесителя выдержаны в соотношении 1,0:0,9-3:4,5-7,5, а угол между входной камерой горючего газа и входной камерой кислорода смесителя соответствует значению 30-90^o.

Кроме того, решение поставленной задачи может быть достигнуто за счет того, что расстояние от торца входной камеры кислорода до ближайшей точки входной камеры горючего газа смесителя и диаметр входной камеры горючего газа смесителя находятся в соотношении
L = (0,15 - 1) D,
где L - расстояние от торца входной камеры кислорода до ближайшей точки входной камеры горючего газа смесителя;
D - диаметр входной камеры горючего газа смесителя.

На фиг. 1 приведен общий вид газосварочной горелки; на фиг. 2 - разрез горелки; на фиг. 3 - смеситель в разрезе.

Устройство содержит ствол 1 с каналами 2 и 3 соответственно ввода кислорода и горючего газа и трубку наконечника 4 с мундштуком 5. Наконечник 4 и ствол 1 скреплены накидной гайкой 6.

Смеситель 7 установлен в корпусе ствола и образован входной камерой 8 кислорода, соосной стволу 1 и размещенной под углом к ней, входными камерами 9 горючего газа, а также камерой смешения 10.

Штуцер 11 служит для подачи горючего газа, штуцер 12 служит для подачи кислорода. На каналах 2 и 3 ввода кислорода и горючего газа установлены регулировочные вентили 13 и 14.

Устройство работает следующим образом.

От штуцера 11 и от штуцера 12 по каналам 2 и 3 ввода кислорода и горючего газа ствола 1 к камере смешения 10 смесителя 7 поступает инжектирующий кислород и инжектируемый горючий газ.

В результате многочисленных экспериментов установлено, что для увеличения устойчивости горения и для создания оптимального состава горючей смеси площадь входной камеры 8 кислорода, сумму площадей входных камер 9 горючего газа и площадь камеры смешения 10 смесителя 7 необходимо выдержать в соотношении 1:0,9-3:4,5-7,5, а угол между входной камерой 9 горючего газа и входной камерой 8 кислорода должен соответствовать значению 30-90^o.

Кроме того, экспериментально установлено, что создание оптимальных условий процесса горения и оптимального состава горючей смеси может быть достигнуто за счет того, что расстояние от торца входной камеры 8 кислорода смесителя 7 до ближайшей точки входной камеры 9 горючего газа смесителя находятся в соотношении (0,15-1)D, где D - диаметр входной камеры горючего газа смесителя.

В камере смешения 10 смесителя 7 кислород за счет высокого давления инжектирует горючий газ, и полученная горючая смесь поступает в мундштук 5. Горючая смесь на выходе из мундштука 5 сгорает, образуя концентрированное пламя.

Технико-экономический эффект от предложенной горелки состоит в расширении возможностей регулирования параметров за счет заранее выбранного сочетания параметров смесителя.

Изобретение относится к устройствам для ручной сварки, пайки и нагрева черных и цветных металлов, а так - же для других видов газопламенной обработки. Устройство содержит ствол с каналами ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, трубку наконечника с мундштуком и смеситель, содержащий входные камеры кислорода и горючего газа и выходную камеру смешения. В устройстве площадь входной камеры кислорода сумма площадей входных камер горючего газа и площадь камеры смешения смесителя выдержаны в соотношении 1: 0,9- -3: 4, 5-7, 5, а угол между входной камерой горючего газа и входной камерой кислорода смесителя соответствуют значению 30-90^o. Кроме того, в предложенной газосварочной горелке расстояние от торца входной камеры кислорода до ближайшей точки входной камеры горючего газа смесителя и диаметр входной камеры горючего газа смесителя находятся в соотношении L= (0,15-1)D, где L- указанное расстояние, D диаметр входной камеры горючего газа смесителя. 1 з.п.ф. 3 ил.

1. Газосварочная горелка, содержащая ствол с каналами ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, трубку наконечника с мундштуком и смеситель, размещенный между стволом и трубкой наконечника и образованный входной камерой кислорода, входными инжектируемыми камерами горючего газа и камерой смешения, установленной на выходе этих камер, отличающаяся тем, что площадь входной камеры кислорода, сумма площадей входных камер горючего газа и площадь камеры смешения смесителя выдержаны в соотношении 1 : 0,9 - 3 : 4,5 - 7,5, а угол между входной камерой горючего газа и входной камерой кислорода смесителя соответствует значению 30 - 90^o. 2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что расстояние от торца входной камеры кислорода до ближайшей точки входной камеры горючего газа смесителя и диаметр входной камеры горючего газа смесителя находятся в соотношении
L = (0,15 - 1) D,
где L - расстояние от торца входной камеры кислорода до ближайшей точки входной камеры горючего газа смесителя;
D - диаметр входной камеры горючего газа смесителя.