Пристрій для газополум’яного оброблення матеріалів
Номер патенту: 7133
Опубліковано: 30.06.1995
Автори: Гольдберг Марк Якович, Попов Анатолій Іванович, Єременко Вадим Валерьович, Луцкер Юлій Григорович
Формула / Реферат
(57) 1. Устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее электролизно-водный генератор, соединенный через гидрозатвор, барботер и газосмеситель с горелкой, отличающеееся тем, что в него введены последовательно соединенные фильтр, трансформатор и стабилизатор тока, а также датчик давления газа с блоком индикации, причем вход электролизно-водного генератора подключен к выходу стабилизатора тока, второй вход котрого подключен к датчику давления газа.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стабилизатор тока выполнен в виде последовательно соединенных блока формирователя синхроимпульсов, широтно-импульсного модулятора, широтно-импульсного преобразователя и датчика среднего значения тока, подключенного к выходу стабилизатора тока и ко второму входу широтно-импульсного модулятора, третий вход которого соединен со вторам входом стабилизатора тока, второй вход широтно-импульсного преобразователя соединен с первым входом стабилизатора.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что выход гидрозатвора подключен также к дополнительному входу газосмесителя.
4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит блок индикации уровня электролита.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно содержит блок индикации уровня жидкости в гидрозатворе.
Текст
1. Устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее электролизно-водный генератор, соединенный через гидрозатвор, барботер и газосмеситель с горелкой, о т л и ч а ю щ е е е с я тем, что в него введены последовательно соединенные фильтр, трансформатор и стабилизатор тока, а также датчик давления газа с блоком индикации, причем вход электролизно-водного генератора подключен к выходу стабилизатора тока, второй вход которого подключен к датчику давления газа. 2. Устройство по п. 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что стабилизатор тока выполнен в виде последовательно соединенных блока формирователя синхроимпульсов, широтно-импульсного модулятора, широтно-импульсного преобразователя и датчика среднего значения тока, подключенного к выходу стабилизатора тока и ко второму входу широтно-импульсного модулятора, третий вход которого соединен со вторым входом стабилизатора тока, второй вход широтно-импульсного преобразователя соединен с первым входом стабилизатора. 3. Устройство по п. 1 . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что выход гидрозатвора подключен также к дополнительному входу газосмесителя. 4. Устройство по п . 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит блок индикации уровня электролита. 5. Устройство по п. 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно содержит блок индикации уровня жидкости в гидрозатворе. с > о Изобретение относится к газопламенной обработке материалов, а именно к устройства для нагрева, резки, сварки л пайки материалов водородно-кислородным пламенем. Известно устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее электролизно-водный генератор, соединенный через гидрозатвор, газоосушитель, узел для регулировки состава газовой смеси и предохранительный клапан с газопламенной горелкой. Узел регулирования состава газовой смеси выполнен в виде газораспре делителя гремучего газа, соединенного через параллельно установленные барботеры со смесителем. Известное устройство не обеспечивает постоянство заданной производительности электролизера по газу и, следовательно, стабильности состава горючей смеси, поступающей в горелку. Это приводит к уменьшению его надежности и усложнению эксплуатации. Кроме того, следствием значительного пенообразования на поверхности электролита является насыщение гремучего газа парами воды, отсюда возни 7133 кает необходимость в осушении его с помощью газоосушителя. Задача изобретения - обеспечение возможности регулирования производительности и состава горючей смеси в широких 5 пределах, повышение надежности и безопасности устройства в эксплуатации. Поставленная задача достигается тем, что в устройство для газопламенной обработки материалов, содержащее электролиз- 10 но-водный генератор, соединенный через гидрозатвор, барботер и газосмеситель с горелкой, введены последовательно соединенные фильтр, трансформатор и стабилизатор тока, а также датчик давления 15 газа с блоком индикации, причем вход электролизно-водного генератора подключен к выходу стабилизатора тока, второй вход которого подключен к датчику давления газа. При этом стабилизатор тока выполнен в ви- 20 де последовательно соединенных блока формирователя синхроимпульсов, широтноимпульсного модулятора, широтно-импульсного преобразователя и датчика среднего значения тока, подключенного к выходу ста- 25 билизатора тока и ко второму входу широтно-импульсного модулятора, третий вход которого соединен со вторым входом стабилизатора тока, второй вход широтно-импульсного преобразователя соединен с 30 первым входом стабилизатора. Выход гидрозатвора подключен также к дополнительному входу газосмесителя. Введение в устройство блоков индикации уровня электролита и жидкости в гидрозатворе 35 повышает безопасность и упрощает эксплуатацию. На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 приведены диаграммы, поясняющие работу стабилизатора тока и 40 электролизера. Устройство содержит последовательно соединенные фильтр 1 защиты от импульсных электропомех, трансформатор 2, стабилизатор 3 среднего значения тока, 45 электролизно-водный генератор 4 гремучего газа, гидрозатвор 5, барботер 6, газосмеситель 7, снабженный регулятором 8 для оперативного изменения состава газовой смеси. Газовым шлангом 9 газосмеситель 50 соединен с газопламенной горелкой 10. Выход гидрозатвора 5 соединен также трубопроводом 11с дополнительным входом 12 газосмесителя 7. Между гидрозатвором и газосмесителем могут быть подключены па- 55 раллельно соединенные барботеры 6 (на фиг.1 они показаны пунктиром), их количество определяется числом компонентов (углеводородов), вводимых в газовую смесь для получения необходимого характера горения пламени (восстановительного или самофлюсующего). К электролизеру 4 подключен блок 13 индикации уровня электролита и датчик 14 давления газа, первый выход которого подключен к блоку 15 индикации давления газа. К выходу 16 гидрозатвора 5 присоединен блок 17 индикации уровня жидкости. Блоки 13, 15, 17 индикации и индикатор 18 включения устройства конструктивно объединены на сигнализационной панели 19. Стабилизатор 3 среднего значения тока электролизера 4 выполнен в виде последовательно соединенных блока формирователя 20 синхроимпульсов, широтно-импульсного модулятора 21 (ШИМ), широтно-импульсного преобразователя 22 (ШИП) и датчика 23 среднего значения тока, подключенного к выходу 24 стабилизатора тока и ко второму входу 25 сравнения ШИМ, третий вход 26 блокировки которого соединен с вторым входом 27 стабилизатора тока, соединенным с выходом датчика 14 давления газа, Второй вход ШИП соединен с первым входом 28 стабилизатора тока. Ко входу 29 опорного напряжения ШИМ подключен также элемент 30 оперативной установки среднего значения тока электролизера. В качестве ШИМ 21 применен компаратор. ШИП 22 выполнен по схеме мостового импульсного выпрямителя с тиристорными ключами в двух смежных плечах моста. Элемент 30 может быть выполнен в виде резистивного делителя с ступенчатым либо плавным регулированием снимаемого с него напряжения. Устройство для газоплазменной обработки материалов работает следующим образом. По завершении подготовки, заключающейся в наполнении электролизера 4 номинальным количеством электролита (25% водный раствор едкого калия) и гидрозатвора 5 номинальным количеством жидкости, о чем свидетельствуют показания индикатора 13 уровня электролита и индикатора ^уровня жидкости, барботера (ов) 6 - легко испаряющимся углеводородом (например, бензином, спиртом, ацетоном), задания с помощью элемента 30 требуемой производительности газовой смеси и установки соответствующей этой производительности сопла газовой горелки 10, устройство подключают к питающей сети. Включение устройства индицируется индикатором 18. Производимый электролизером гремучий газ поступает в гидрозатвор 5, предотвращающий возможность обратного удара пламени. Далее гремучий газ разделяется на два потока: один поток поступает в газосме 7133 ситель 7 непосредственно по трубопроводу 11, другой - проходя через барботер(ы) 6, обогащается парами углеводорода. В газосмесителе 7 оба потока газа смешиваются, при этом оптимальный состав горючей сме- 5 си для получения требуемого характера пламени восстановительного или нейтрального характера может быть установлен на выходе газосмесителя регулятором 8 состава газовой смеси. Далее горючая смесь по- 10 ступает в горелку 10. При газорезке металлов для получения необходимого окислительного характера пламени поступление в газосмеситель обогащенной смеси полностью исключается путем 15 соответствующей установки регулятора 8. Уменьшение количества электролита в электролизере при положительной эксплуатации устройства автоматически индицируется блоком 13, а соответственно номиналу 20 уровня жидкости в гидрозатворе контролируется с помощью блока 17. Стабилизатор 3 работает следующим образом. На вход 25 сравнения ШИМ 21 с выхода датчика 23 подано напряжение, зна- 25 чение которого пропорционально среднему значению тока электролизера !Ср. К входу 29 опорному ШИМ приложена сумма мгновенных значений двух напряжений: выходного напряжения элемента 30, пропорциональ- 30 ного заданному среднему значению тока электролизера, и выходных синхроимпульсов формирователя 20 (фиг.2,б), синфазных с моментами перехода через нуль напряжения питающей сети (фиг.2,а). В результате 35 сравнения значений напряжений на входах 25, 29 ШИМ формирует на выходе импульсы постоянной амплитуды, но изменяющейся длительности (фиг.2,в): при повышении напряжения питающей сети длительность импульсов ШИМ уменьшается, и наоборот. Таким же образом изменяется длительность импульсов напряжения на выходе ШИП 22, при этом площадь импульсов тока, питающего электролизер, и его среднее значение 1ср остаются неизменными (фиг.2,г). Выполнение ШИП в виде мостовой схемы с управляемыми ключами в смежных плечах моста исключает необходимость в отдельном выпрямителе и, поскольку ШИП работает в импульсном режиме, уменьшает потери мощности в вентилях. При возникновении каких-либо неисправностей в устройстве, могущих привести к достижению гремучимгазом в электролизере предельно допустимого давления, срабатывает датчик 14, и его сигнал, поступающий на вход 27 ШИМ, блокирует работу последнего, а следовательно, и ШИП. При этом автоматически прекращается питание электролизера. Тем самым повышается надежность и безопасность устройства. Стабилизация среднего значения тока электролизера эффективно уменьшает пенообразование на поверхности электролита и, как следствие, содержание водяного пара в гремучем газе, при этом отпадает необходимость в последующем газоосушении. Предварительно заданные оператором производительность на газу и качество горючей смеси (в условиях различных дестабилизирующих факторов) автоматически поддерживаются в результате стабилизации тока электролизера и не требуют оперативного контроля, тем самым повышается производительность труда оператора. 7133 Г 2 A /\ 25 2/ V / / 27 26 6 1 A" Д A ' J сеть /J 30 /7 Umax JLULJLJ & 1 1 1 і її I I1U1L J DTI i'JUILIIJ 1іЯІІ1і \ (\ Г Л Л г д t \L r і і Т)ІІГ4 И Упорядник Ю. Луцкер Замовлення 4511 Техред М.Моргентал Коректор О Козоріз Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул Гагаріна, 101
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for flame treatment of materials
Автори англійськоюLutsker Yulii Hryhorovych, Popov Anatolii Ivanovych, Hol'dberh Mark Yakovych, Yeremenko Vadym Valeriiovych
Назва патенту російськоюУстройство для газопламенной обработки материалов
Автори російськоюЛуцкер Юлий Григорьевич, Попов Анатолий Иванович, Гольдберг Марк Яковлевич, Еременко Вадим Валериевич
МПК / Мітки
МПК: C25B 15/00, B23K 5/00
Мітки: оброблення, газополум'яного, пристрій, матеріалів
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/4-7133-pristrijj-dlya-gazopolumyanogo-obroblennya-materialiv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для газополум’яного оброблення матеріалів</a>
Попередній патент: Реактор
Наступний патент: Спосіб відбраковки ненадійних кмон іс
Випадковий патент: Пристрій для управління пневматичною підвіскою транспортного засобу