ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ЗАТВОР Российский патент 1998 года по МПК C10H21/12 F16K13/10 

Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к предохранительным устройствам для защиты газогенераторов от проникновения в них взрывной волны обратного удара пламени.

Известен водяной затвор [1], состоящий из камеры, частично заполненной водой, и газоподводящей трубки, по которой газ поступает в воду, а из воды попадает в верхнюю часть камеры и через газоотводящий патрубок отводится к горелке или резаку. Недостатком такого затвора является необходимость постоянного наблюдения за уровнем воды в затворе, т.к. после прекращения работы по мере остывания газа в газогенераторе падает давление и вода из затвора по газоподводящей трубке подсасывается в газогенератор.

Известен также водяной затвор [2], содержащий корпус, частично заполненный водой, газоподводящий и газоотводящий патрубки. Для предотвращения перетекания воды из гидрозатвора в газогенератор затвор снабжен обратным клапаном. Недостатком такого устройства является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности является гидрозатвор, содержащий две камеры, сообщающиеся по воде, при этом газоподводящий патрубок расположен в верхней части первой камеры, а газоотводящий - в верхней части второй [3]. Недостатком устройства является то, что в процессе работы газ, проходя через вторую камеру гидрозатвора, увлекает за собой частички влаги, что может привести к ухудшению сварных работ и погасанию пламени.

Задачей предлагаемого изобретения является уменьшение влажности газа в газоотводящем тракте.

Задача решается тем, что в гидравлический затвор, содержащий две камеры, сообщающиеся по воде, газоподводящий патрубок, расположенный в верхней части первой камеры, и газоотводящий патрубок, расположенный в верхней части второй камеры, дополнительно введена третья камера, расположенная между первой и второй, сообщающаяся с ними по воде и имеющая связь по газу со второй камерой.

Наличие третьей камеры позволяет существенно уменьшить количество влаги в газе, т. к. практически весь газ барботирует сквозь воду третьей камеры, после чего через отверстие, связывающее третью и вторую камеры по газу, поступает во вторую камеру, где вода по стенкам камеры стекает вниз, а газ поступает в газоотводящий тракт.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого гидравлического затвора при работающем газогенераторе; на фиг. 2 - схема затвора при обратном ударе пламени или при понижении давления в газогенераторе относительно внешней среды.

Гидравлический затвор содержит три камеры 1, 2 и 3, в верхней части камеры 1 расположен газоподводящий патрубок 4, а в верхней части второй камеры - газоотводящий патрубок 5. Камеры сообщаются по воде через отверстия 6 и 7, расположенные в нижней части камер. Камеры 2 и 3 соединены между собой в верхней части посредством отверстия 8.

В общем случае устройство может иметь и другую конструкцию, например, камеры могут располагаться коаксиально.

Устройство работает следующим образом.

После включения газогенератора давление в его объеме за счет вырабатывающегося газа повышается и по мере повышения давления газ через патрубок 4 поступает в камеру 1, вытесняя воду через отверстия 6 и 7 в камеры 3 и 2. При достижении рабочего давления вся вода оказывается в камерах 3 и 2, сообщающихся между собой не только в нижней части камер по воде через отверстие 7, но и в верхней части через отверстие 8. Уровень воды в камере 3 существенно выше, чем в камере 2 из-за большого газонасыщения. Газ через отверстие 6 поступает в камеру 3 и, проходя через воду, скапливается в верхней ее части и оттуда через отверстие 8 поступает в камеру 2 и далее через газоотводящий патрубок 5 по шлангу к горелке. Проходя через камеру 3, газ увлекает за собой капельки воды, которая по внутренней поверхности стенок камеры 2 стекает вниз, не попадая при этом в газоотводящий тракт, благодаря чему влажность газа уменьшается, а его качество существенно повышается. Частично газ в верхнюю часть камеры 2 поступает через отверстие 7, барботируя через воду в этой же камере, но количество этого газа невелико, бурления воды не наблюдается, и она не увлекается газом в газоотводящий тракт вслед за газом (фиг. 1).

После прекращения работы температура газа в газогенераторе понижается и, следовательно, падает и давление. Когда давление внутри газогенератора становится ниже, чем давление внешней среды (ниже атмосферного), вода из камер 3 и 2 через отверстия 6 и 7 поступает в камеру 1. Избыток воды, образовавшийся в гидрозатворе из-за уноса водяного пара и капелек воды газом из газогенератора в процессе работы, через патрубок 4 поступает в газогенератор, и далее выравнивание давления внутри объема газогенератора и внешней среды происходит за счет поступления воздуха через патрубок 4, отверстия 6, 7, 8 и патрубок 5, при этом воздух барботирует через воду в камере 1 (фиг. 2).

При обратном ударе пламени газ в камерах 2 и 3 воспламеняется, давит на воду, оттесняя ее в камеру 1, при этом гидрозатвор между камерой 1 и камерой 3 не разрушается и исключается проникновение пламени в камеру 1 и газогенератор.

При включении газогенератора объем воды в гидрозатворе всегда постоянен и немного больше объема камеры 1. Предлагаемое изобретение позволяет не только не следить за наличием воды в гидрозатворе, но и не контролировать ее максимальный уровень, т.к. при каждом отключении газогенератора количество воды в газогенераторе автоматически становится равным оптимальному, заранее заданному объемом камеры 1 и уровнем отверстий 6 и 7, что позволяет уменьшить вероятность уноса газом воды в газоотводящий тракт из-за повышения уровня воды в гидрозатворе. Наличие третьей камеры позволяет в одном устройстве совместить функции гидрозатвора и влагоотделителя, улавливать воду, увлекаемую за собой газом, благодаря чему в газоотводящий тракт поступает практически сухой газ.

Источники информации.

1. Справочник сварщика. Под ред. В.В. Степанова. - М.: Машиностроение, 1982, стр. 400-401.

2. Технология и оборудование сварки плавлением. Под общ. ред. Г.Д. Никифорова. - М.: Машиностроение, 1986, стр. 303.

3. Свидетельство РФ N 3443 на полезную модель, C 10 H 21/12, 1995 (прототип).

Изобретение относится к сварочному оборудованию, а именно к предохранительным устройствам для защиты от проникновения в них взрывной волны обратного удара пламени. Изобретение позволяет уменьшить влажность в газоотводящем тракте. Гидравлический затвор содержит первую камеру, в верхней части которой расположен газоподводящий патрубок, вторую камеру, в верхней части которой расположен газоотводящий патрубок, и третью камеру, расположенную между первой и второй и имеющую связь по газу со второй камерой. Все три камеры сообщаются между собой по воде. 2 ил.

Гидравлический затвор, содержащий две камеры, сообщающиеся по воде, газоподводящий патрубок, расположенный в верхней части первой камеры, и газоотводящий патрубок, расположенный в верхней части второй камеры, отличающийся тем, что введена третья камера, расположенная между первой и второй, сообщающаяся с ними по воде и имеющая связь по газу со второй камерой.