РЕЗАК ДЛЯ КИСЛОРОДНОЙ РЕЗКИ СТАЛИ НА ЖИДКОМ ГОРЮЧЕМ Российский патент 1998 года по МПК F23D14/42 

Предлагаемое изобретение относится к кислородной резке стали, в частности на жидком горючем, и может быть использовано в металлообрабатывающей и металлургической промышленности, в строительстве.

Известны горелки [1], работающие на жидком топливе и имеющие сопло для распыления топлива и распределитель воздуха с кольцевым каналом перекрытым вставкой. Так как смешение жидкого топлива и окислителя осуществляется снаружи горелки, они имеют наибольшую эксплуатационную стойкость. Существенным недостатком этих горелок является длительное испарение распыленных жидких частиц в потоке пламени, поэтому структура пламени этих горелок неравномерна, и они не обеспечивают необходимую для газопламенной обработки концентрацию тепла при нагреве изделия.

Известен резак [2] для резки стали на жидком горючем, содержащий ствол с группой запорно-регулирующих вентилей, головку с мундштуком и установленным в нем соплом, испаритель, в котором керосин разогревается до температуры испарения и смешивается в газообразном состоянии с подогревающим кислородом в смесительной трубке. Недостатком указанного решения является сложность резака ввиду наличия двух устройств для сжигания горючей смеси - для нагрева металла и испарителя, а также недостаточная надежность резака из-за нагрева поверхности испарителя до высоких температур.

Известен наиболее близкий к заявляемому объекту резак [3] для работы на распыленном жидком горючем, у которого испаритель выполнен в виде цилиндрического насадка, установленного на наружном мундштуке, при этом насадок может быть выполнен заодно с мундштуком и нагревается тем же самым пламенем, которое осуществляет нагрев металла, за счет утопления торца внутреннего мундштука по отношению к наружному на выходе горючей смеси из резака. Уплотнение между внутренним мундштуком и смесителем осуществляется с помощью упругих колец, одетых на хвостовую часть внутреннего мундштука и внутреннюю коническую поверхность смесителя. Однако это решение имеет существенный недостаток: при возникновении обратного удара пламя попадает на упругие кольца, выжигает их и приводит резак в нерабочее состояние. При повторном включении резака могут загореться шланги и бачок для хранения горючей жидкости.

В основу настоящего изобретения положена задача создания резака для резки стали на жидком горючем, которая обеспечивала бы высокую долговечность работы изделия и простоту конструкции. Указанная цель достигается тем, что резак содержит ствол с подводом кислорода и горючего, головку с подсоединенными к ней внутренним мундштуком со смесителем и наружным мундштуком с испарителем, и согласно изобретению смеситель горючего и подогревающего кислорода снабжен парой проточек на хвостовике с возможностью установки в них упругих уплотняющих колец до зоны смешения подогревающего кислорода и горючего, а отверстия для подачи горючего в смеситель расположены за пористой вставкой, выполненной в виде втулки и запрессованной на хвостовике смесителя.

Предлагаемый резак показан на фиг. 1 и фиг. 2, где на фиг. 1 показано устройство резака для резки стали на жидком горючем; на фиг. 2 - разрез резака в зоне головки.

Резак (фиг. 1) состоит из ствола 4 с запорно-регулировочными вентилями подогревающего кислорода 5, горючего 6, клапаном с рукояткой 7 подачи режущего кислорода и штуцерами 8 и 9 для подачи горючего и кислорода. По трубкам 1, 2, 3 режущий и подогревающий кислород, а также горючее подаются в головку резака. К головке 19 резака (фиг. 2) подсоединены посредством гайки 13 наружный мундштук 10 с закрепленным на нем испарителем 11 и внутренний мундштук 12 с направляющим кольцом 14 и смесителем 17. Уплотнение между каналом режущего и подогревающего кислорода осуществляется упругим кольцом 18, установленным в проточке хвостовика смесителя 17, а между каналами подогревающего кислорода и горючего - упругим кольцом 16. Втулка 23 из пористого материала установлена на цилиндрическом участке хвостовика смесителя в зоне подвода горючего от игольчатого вентиля 21 к смесителю.

Резак работает следующим образом. Кислород от баллона или магистрали по шлангу (на фиг. не показаны) подается к штуцеру 8 (фиг. 1) и далее в стволе 4 резака разделяется на режущий кислород, который через клапан с рукояткой 7, трубку режущего кислорода 1 поступает в головку 19 (фиг. 2) и далее в центральный канал внутреннего мундштука 12, и подогревающий кислород. Подогревающий кислород через вентиль 5 (фиг. 1), трубку 2 поступает в кольцевой канал смесителя 17 (фиг. 2), в выходном отверстии которого смешивается с горючим. Жидкое горючее от бачка по шлангу (на фиг. не показаны) подается к штуцеру 8 (фиг. 1), далее в ствол 4 резака, а из него по трубке 3 через игольчатый вентиль 21 (фиг. 2) по каналам 22 и втулке 23 из пористого материала поступает в выходное отверстие 15 смесителя, где смешивается с горючим. Образовавшаяся смесь по зазору между наружным мундштуком 10 и направляющим кольцом 14 поступает к испарителю 11, который она огибает, и по зазору между внутренним 12 и наружным 10 мундштуком горючая смесь вытекает из сопла. Благодаря утоплению внутреннего мундштука 12 по отношению к наружному 10 последний нагревается пламенем, а вместе с ним нагревается и испаритель 11, который осуществляет нагрев капель горючего и перевод жидкого горючего в паровую фазу.

Расположение упругого уплотняющего кольца 18 в проточке хвостовика смесителя 17 между кольцевыми каналами режущего и подогревающего кислорода, а также кольца 16 между кольцевыми каналами горючего и подогревающего кислорода предотвращает перетекание газов и топлива в каналы друг друга, а размещение уплотняющих колец до зоны смешения горючего и подогревающего кислорода препятствует проникновению обратного удара пламени как к упругим уплотняющим кольцам, так и в каналы горючего и подогревающего кислорода и тем самым повышает долговечность изделия и его пожаробезопасность. Стойкость резака к обратным ударам усиливается размещением вставки из пористого материала на хвостовике смесителя в зоне подачи горючего в него.

Использование: в металлообрабатывающей и металлургической промышленности, в строительстве. Сущность изобретения: резак для резки стали на жидком горючем содержит ствол с подводом кислорода и горючего, головку с подсоединенными к ней внутренним мундштуком со смесителем и наружным мундштуком с испарителем, при этом смеситель подогревающего кислорода и горючего снабжен парой проточек на его хвостовике с возможностью установки в них упругих уплотняющих колец до зоны смещения горючего и подогревающего кислорода, а отверстия для подачи горючего в смеситель расположены за вставкой из пористого материала, закрепленной на хвостовике смесителя в зоне подачи горючего. Технический результат - долговечность работы и простота конструкции. 2 ил.

Резак для кислородной резки стали на жидком горючем, содержащий ствол с подводом кислорода и горючего, головку с подсоединенными к ней внутренним мундштуком со смесителем и наружным с испарителем, отличающийся тем, что смеситель снабжен парой проточек с возможностью установки в них упругих уплотняющих колец до зоны смешения горючего и подогревающего кислорода, а отверстия для подачи топлива в смеситель расположены за вставкой из пористого материала в виде втулки, закрепленной на хвостовике смесителя в зоне подачи топлива.