Газовая горелка Советский патент 1992 года по МПК F23D14/66 

Изобретение относится к устройствам для газообразного топлива, в частности к тем, что предназначены для сварки или резки металла.

Известные газовые инжекторные горелки служат для смешения инжектируемого и инжектирующего газов и образования сварочного пламени. Аналогичные горелки используются и в ацетилено-кислородных резаках.

Инжектором в технике принято называть струйный насос, в котором перемещение и сжатие одного из газов инжектируемого осуществляется за счет использования силы струи другого газа инжектирующего. Для осуществления этого процесса инжектирующий газ, обычно кислород, должен поступать в инжектор под более высоким давлением, чем инжектируемый газ, обычно ацетилен. В смесительной камере скорость истечения струи кислорода падает, а скорость струи ацетилена возрастает. 14 оба газа перемешиваются.

Так как этот принцип сохраняется во всех инжекторных горелках и резаках, при этом устройство инжектора и смесительной камеры не имеет различий, то разберем только один аналог (он же прототип) - аце- тилено-кислородную горелку ГС-53 Эго наиболее распространенная в настоящее время горелка. Она состоит из рукоятки с двумя ниппелями для подачи инжектируемого и инжектирующего газов, двух вентилей для регулирования этих газов и наконечника. В прямой части наконечника размещены инжектор и смесительная камера, а согнутая часть снабжена сменным наконечником. Для того, чтобы горелка могла использоваться при различных режимах, определяемых расходом ацетилена от 50 до 2800 л/ч, она комплектуется семью наконечниками. Каждый из них отличается друг от друга параметрами инжектора и смесителя, а также мундштука, а конкретно - размерами в них каналов для газов и соответственно для их смеси.

00

С

-ч -ч

4 О

О.)

ю

GJ

У этой горепки имеются два существенных недостатка - высокая себестоимость и низкая безопасность. Первый недостаток объясняется тем, что при изготовлении расходуется относительно большое количество металла. Кроме расхода металла на одну основную горелку, т.е. на горелку с одним наконечником, более 1 кг цветных металлов требуется для изготовления комплекта наконечников. При этом мы не учитываем по- тяри металла при его обработке. В себестоимость входит и оплата труда по изготовлению всех дополнительных наконечников. Общая себестоимость получается значительной. Второй недостаток - низкая безопасность при эксплуатации объясняется тем, что смешение газов происходит в непосредственной близости от рукоятки, так как инжектор примыкает к ней. Это чревато проникновением пламени при иногда происходящем в обратном ударе в ниппели и далее в источники газов. Обычно перекрыть вентилями доступ газов в инжектор не удается, так как пламя практически мгновенно приводит к взрыву,

Цель изобретения - снижение себестоимости и повышение безопасности при эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что смесительная камера с головкой инжектора выполнены сменными, а длина корпуса инжектора составляет не менее 4/5 от длины прямой части наконечника. При длине трубчатого корпуса инжектора, составляющей 4/5 и более от дпины прямой части наконечника, обеспечивается максимально возможная безопасность при эксплуатации горелки, так как при этом условии место смешивания газов максимально удалено от рукоятки, что значительно снижает вероятность обратного удара пламенем. Практически сделать длину трубчатого корпуса равной длине прямой части наконечника не представляется возможным, так как примерно 1/5 часть занимает сама смесительная камера (сердечник) 12 и часть вкладыша инжектора (съемная головка) 11.

Анализ на соответствие заявляемого решения критерию новизна.

Существенные признаки прототипа:

1.Рукоятка с двумя ниппелями для подачи инжектируемого и инжектирующего газов.

2.Вентили для регулирования подачи газов.

3.Набор сменных наконечников, каждый из которых содержит инжектор и смесительную камеру, размещенных в прямой части наконечника, а также сменный мундштук в согнутой части наконечника.

4.Корпус инжектора сплошной, а длина его не превышает 1 /10 от прямой части наконечника.

5.Корпусом смесительной камеры яв- ляется расширенная часть наконечника.

Существенные признаки заявляемого решения:

1.Рукоятка с двумя ниппелями для подачи инжектируемого и инжектирующего га0 зов.

2.Вентили для регулирования подачи газов.

3.Наконечник, снабженный сменными смесительными камерами, инжекторами и

5 мундштуками.

4.Инжектор имеет отделяемую сменную головку, а длина корпуса его составляет не менее 4/5 от длины прямой части наконечника.

05. Смесительная камера выполнена

разъемной, имеет цельный сменный сердечник.

Таким образом, отличительные существенные признаки 3, 4, 5. Вся совокупность

5 существенных признаков заявляемого решения позволяет достигнуть поставленной цели (см. ниже описание работы устройства).

В известных нам источниках информа0 ции не обнаружено совокупности признаков, идентичной или эквивалентной заявляемой. Поэтому можно считать, что это решение соответствует критерию новизна.

5 Анализ на соответствие заявляемого решения критерию существенные отличия.

В информационной литературе мы не обнаружили инжекторов с отделяемой головкой, сменных смесительных камер вместе

0 с головками инжектора. А именно эти признаки нового решения позволяют создавать универсальные газовые горелки, снабженные не комплектом громоздких наконечников, а лишь набором по существу

5 крошечных смесительных камер с головками инжекторов. При этом может быть значительно расширен диапазон использования горелки как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения расхода ацетилена в

0 единицу времени без увеличения веса расходуемого металла, а наоборот - при его значительной экономии по сравнению с известной горелкой. Набор из пятнадцати смесительных камер и соответствующих го5 ловок инжектора может уместиться в спичечной коробке.

Следует отметить, что при использовании предлагаемого решения появляется возможность сужать каждый из применяемых диапазонов расхода ацетилена, что в

каждом из режимов будет обеспечивать экономию используемых газов, улучшать смешивание их и повышать температуру пламени.

Таким образом, новые отличительные признаки не только неизвестны, но и придают совокупности новые свойства. На основании п.6.03 ЭЗ-2-74 следует заявляемое решение считать соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг.1 дана блок-схема горелки, общий вид; на фиг 2 - сменные детали и корпус инжектора, изъятые из прямолинейной части наконечника.

Устройство состоит из рукоятки 1, в полость которой введены ниппели 2 и 3 для подачи инжектируемого и инжектирующего . зов (чаще всего это соответственно кислород и ацетилен). Вентили 5 и 4 предназначены для регулирования этих газов при их подаче в каналы (на чертеже не показаны) рукоятки 1. К рукоятке присоединен наконечник 6. На прямолинейном его участке наконечника 6 находится сменный мундштук 9. Инжектор состоит из трубчатого корпуса 10 и съемной головки 11. Смесительная камера 7 состоит из сердечника 12, по существу и являющемуся непосредственно самой смесительной камерой. Часть наконечника, где размещен сердечник, является просто второй стенкой смесительной камеры.

Устройство работает следующим образом.

После подачи кислорода и ацетилена через ниппели 2 и 3 при определенном положении вентилей А и 5 кислород поступает по внутреннему каналу рукоятки 1 в канал инжектора 8, проходящий в трубчатом корпусе 10 и головке 11, а затем далее - в сердечник 12 смесительной камеры 7. Струя инжектирующего кислорода создает разрежение в ацетиленовых каналах головки инжектора 11. Это способствует всасыванию ацетилена (инжектируемого газа) в смесительную камеру (сердечник 12). Оба газа перемешиваются. Далее смесь поступает по

внутреннему каналу согнутой части нячс- нечника 5 в мундштук 9.

Замена смесительной камеры, а точнее сердечника 12. также головки 11 инжектора и мундштука производится следующим образом.

Отсоединяют наконечник б от рукоятки 1. Выворачивают трубчатый корпус 10 и головку 11 инжектора 8, разъединяют корпус

(внешний)смесительной камеры 7 и выворачивают смесительную камеру (сердечник) 12. Берут с нужными параметрами головку инжектора, сердечник смесительной камеры и производят сборку в обратной последовательности: собирают смесительную камеру, предварительно присоединив к ней головку инжектора, вставляют трубчатый корпус инжектора в прямолинейную часть наконечника 6 со стороны рукоятки 1, обеспечивают соединение трубчатого корпуса инжектора с головкой инжектора и ввинчивают в согнутую часть наконечника нужный мундштук. Прилагаемое фото позволяет судить о простоте замены смесительной камеры, головки инжектора и о их миниатюрности.

Новая конструкция газовой горелки обеспечивает не только более широкие возможности ее использования, экономию

цветных металлов и снижение опасности при эксплуатации (последнее, как уже отмечалось) обусловлено значительным удалением места смешивания газов от рукоятки Весь комплект новой горелки более эстетичен.

Формула изобретения Газовая горелка, содержащая рукоятку с ниппелями и регулировочными вентилями и наконечник со смесительной камерой, инжектором на прямом его участке и сменным мундштуком, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, смесительная камера выполнена разъемной и со сменным сердечником, а

инжектор снабжен сменной головкой, причем длина трубчатого корпуса инжектора составляет не менее 0,8 от длины прямого участка наконечника.

1

ЕЕ

iO

Использование: для сварки и резки металлов. Сущность изобретения: газовая горелка содержит рукоятку с ниппелями и регулировочными вентилями и наконечник со смесительной камерой, инжектором на прямом его участке и сменным мундштуком Смесительная камера выполнена разъемной и со сменным сердечником, а инжектор снабжен сменной головкой, причем длина трубчатого корпуса инжектора составляет не менее 0,8 длины прямого участка наконечника, 2 ил.

(риг. г.