Газокисневий різак

Реферат: Газокисневий різак, в якому головка, наконечник і мундштук виконані та розміщені з утворенням ділянки для розгону горючої суміші, ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені та ділянки з вихідними каналами. Різак забезпечений циліндричними каналами ділянки для розгону горючої суміші, які співвісні з половиною циліндричних вихідних каналів меншого діаметра, а інша частина вихідних каналів виконана між співвісними вихідними каналами навпроти глухої частини радіальної проточки ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені, причому осі всіх вихідних каналів розташовані на одному колі. UA 98240 U (12) UA 98240 U UA 98240 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі обробки металів газовим полум'ям і може бути використана для різання металів. Відомий газокисневий різак, описаний у патенті України на корисну модель №769 [МПК В23К 7/00, F23D 14/00, пріоритет від 18.05.2000 р.] і прийнятий як аналог. Зазначений газокисневий різак містить головку із співвісно встановленими в ній наконечником і мундштуком, які утворюють вихідний канал для витікання горючої суміші. Ці ознаки збігаються із суттєвими ознаками заявленої корисної моделі. В головку різака, прийнятого як аналог, надходить готова горюча суміш, де вона перерозподіляється навколо каналу для ріжучого кисню й однорідним потоком потрапляє через вихідний кільцевий канал у зону горіння. Недоліком цього газокисневого різака є те, що при його роботі тиск підігріваючого кисню та горючого газу повинні регулюватися у вузькому діапазоні значень тиску. При цьому, якщо тиск нижче нижньої межі, то є можливим проскакування полум'я, а якщо тиск вище верхньої межі зрив факела. Все це робить роботу різака нестабільною і низькопродуктивною. Крім того, через порівняно низький тиск підігріваючого кисню і горючого газу неможливо створити факел полум'я значної довжини та швидкості, що не дозволяє виконувати різання металевих виробів великої товщини, тобто понад 300 мм. Найбільш близьким до заявленої корисної моделі за технічною суттю і технічним результатом, що досягається при його використанні, є газокисневий різак, описаний у патенті України на корисну модель № 29654 [МПК В23К 7/00, F23D 14/02, пріоритет від 10.08.2007 р.] і прийнятий як найближчий аналог. Газокисневий різак, прийнятий як найближчий аналог, містить головку із встановленими в ній співвісно наконечником і мундштуком, які утворюють вихідний кільцевий канал для витікання горючої суміші, й оснащений пристроєм для розгону та поділу потоку горючої суміші на окремі струмені. Ці ознаки збігаються із суттєвими ознаками заявленої корисної моделі. Проте недоліком цього газокисневого різака є те, що при його роботі потоки горючої суміші, що набрали швидкість на ділянці розгону, потрапляють у вузьку щілину вихідного кільцевого каналу тільки в незначній своїй частині. А основна частина потоків, відбиваючись від кромки вихідного каналу, витісняється на периферію зі значними втратами швидкості та впливає на потоки, які потрапили у вихідний кільцевий канал. У результаті утворюється факел полум'я з ділянками, що чергуються за поперечним перерізом та мають високу швидкість потоку та ділянками з низькою швидкістю потоку, що мають кількісну перевагу. Такий факел міцно "прив'язаний" до різака, не відривається від нього при значних перепадах тисків суміші перед вихідним каналом, горить стабільно, але його довжина в багатьох випадках є недостатньою для різання металів товщиною більше 300 мм. В основу заявленої корисної моделі поставлена задача створення газокисневого різака, який забезпечує високопродуктивне різання металевих виробів, наразі великих товщин, підвищуючи продуктивність і потужність газокисневого різака. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що газокисневий різак має циліндричні канали ділянки для розгону, які співвісні з половиною циліндричних вихідних каналів меншого діаметра, а інша частина вихідних каналів виконана між співвісними вихідними каналами навпроти глухої частини радіальної проточки, причому всі вихідні канали розташовані на одному колі. Між сукупністю ознак корисної моделі, як вона охарактеризована в незалежному (першому) пункті формули корисної моделі, та технічним результатом, що досягається при її використанні, існує причинно-наслідковий зв'язок. Виключення з вказаної нової сукупності ознак хоча б однієї ознаки не забезпечує досягнення нового технічного результату, який полягає в забезпеченні високопродуктивного різання металевих виробів, у тому числі великих товщин, підвищенні продуктивності та потужності газокисневого різака. У виконанні елементів газокисневого різака, що охарактеризовані в другому пункті формули корисної моделі, всі канали ділянок для розгону й поділу потоку пальної суміші на окремі струмені, ділянки з вихідними каналами та центральний канал для ріжучого кисню виконані на одній деталі - моноблочному мундштуці. В альтернативному виконанні елементів газокисневого різака, що охарактеризований у третьому пункті формули корисної моделі, моноблочний мундштук виконано з чавуну. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображені на: фіг. 1 - головка різака (в зборі з мундштуком); фіг. 2 - головка різака (вид зліва); фіг. 3 - розріз по А-А на фіг. 1 (ділянка для розгону горючої суміші); фіг. 4 - розріз по Б-Б на фіг. 1 (ділянка з вихідними каналами). 1 UA 98240 U 5 10 15 20 25 30 Газокисневий різак, зображений на фіг. 1-4, працює таким чином. Головка різака 1 і мундштук 2 утворюють кільцеву камеру 8 для перерозподілу горючої суміші навколо каналу для ріжучого кисню 9. Горюча суміш через газопідвідний канал 3 потрапляє в кільцеву камеру 8, звідки в канали 4 розгінної ділянки (ділянки для розгону горючої суміші), розганяється там і, проскакуючи радіальну кільцеву щілину 7 ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені, своєю центральною частиною потрапляє в співвісні вихідні канали 5, де отримує додатковий імпульс, і виходить із різака окремими струменями з високою швидкістю, створюючи потужний і довгий основний факел полум'я, що горить на відстані від різака та не гріє мундштук 2. Периферійна частина кожного струменя, що виходить із каналів 4 розгінної ділянки, через радіальну щілину 7 ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені потрапляє у вихідні канали 6, розташовані між співвісними вихідними каналами 5, звідки периферійна частина горючої суміші потрапляє в зону горіння, утворюючи допоміжний факел малої потужності з низькою швидкістю потоків. Допоміжний факел міцно "прив'язаний" до торця мундштука, стабільно горить при різких змінах тиску горючої суміші перед мундштуком і надійно тримає основний високошвидкісний факел. Сумарно обидва факели утворюють довге високотемпературне полум'я, що і потрібно для газокисневого різання металів товщиною більше 300 мм. Дійсно, низькошвидкісний факел периферійного полум'я і високошвидкісний факел основного полум'я перекривають один одного по довжині та запобігають відриву всього факела полум'я. Це дозволяє подавати ріжучий кисень в зону різання під значно більш високим тиском, ніж в газокисневому різаку, прийнятому як найближчий аналог. Це дозволяє сформувати струмінь ріжучого кисню більшої довжини, не побоюючись відриву факела. При цьому низькошвидкісний факел периферійного полум'я та високошвидкісний факел основного полум'я мають невеликі діаметри поперечного перерізу, що дозволяє відразу на виході з каналу 9 мундштука 2 сформувати циліндричний струмінь ріжучого кисню значної довжини. При цьому падіння температури факела по його довжині відбувається повільно. Крім того, така структура факела полум'я забезпечує більш повне згоряння горючої суміші та більш повне використання ріжучого кисню, що дозволяє економити енергоносії. Таким чином, завдяки структурі факела полум'я, створюваної заявленим газокисневим різаком, забезпечується високошвидкісне різання металевих виробів, у тому числі великих товщин, що підвищує продуктивність і потужність газокисневого різака. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 1. Газокисневий різак, в якому головка, наконечник і мундштук виконані та розміщені з утворенням ділянки для розгону горючої суміші, ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені та ділянки з вихідними каналами, який відрізняється тим, що він забезпечений циліндричними каналами ділянки для розгону горючої суміші, які співвісні з половиною циліндричних вихідних каналів меншого діаметра, а інша частина вихідних каналів виконана між співвісними вихідними каналами навпроти глухої частини радіальної проточки ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені, причому осі всіх вихідних каналів розташовані на одному колі. 2. Газокисневий різак за п. 1, який відрізняється тим, що всі елементи ділянки для розгону горючої суміші, ділянки для поділу потоку горючої суміші на окремі струмені, ділянки з вихідними каналами та центральний канал для ріжучого кисню виконані на моноблочному мундштуці. 3. Газокисневий різак за п. 2, який відрізняється тим, що моноблочний мундштук виконано з чавуну. 2 UA 98240 U 3 UA 98240 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4