газосварочная горелка

Формула изобретения

Газосварочная горелка, содержащая рукоятку с каналами ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, и наконечник, состоящий из мундштука, трубки и размещенного между рукояткой и трубкой смесителя, имеющего входной канал инжектирующего кислорода, расположенные под углом к нему входные каналы инжектируемого горючего газа и камеру смешения, размещенную на выходе упомянутых каналов, отличающаяся тем, что площадь сечения входного канала инжектирующего кислорода, сумма площадей сечений входных каналов инжектируемого горючего газа и площадь сечения камеры смешения смесителя выдержаны в соотношении 1:(0,7-3,5):(5-9,5), угол между каждым входным каналом инжектируемого горючего газа и входным каналом инжектирующего кислорода смесителя составляет 60-90°, камера смешения выполнена с цилиндрической входной частью диаметром d, переходящей в конусную часть с расширением по направлению истечения горючей смеси, при этом длина конусной части H>(10-15)d, угол при вершине конуса =6-12°, а толщина стенки смесителя в верхней части по направлению подачи горючей смеси в зоне расположения входа цилиндрической части камеры смешения S>2,5d.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к газопламенной обработке металлов, в частности к газосварочным горелкам, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при ручной сварке, пайке и термообработке черных и цветных металлов, а также для других видов газопламенной обработки, где в качестве источника нагрева используется газокислородное пламя.

Известна газосварочная горелка, содержащая ствол с вентильной группой и наконечник с мундштуком, инжектор и смеситель (авторское свидетельство №532724, F23D 13/46, 1977). Однако это устройство сложно, неудобно в эксплуатации и ненадежно в работе поскольку при большом расходе горючей смеси ухудшаются условия стабильного горения и снижается тепловыделение вблизи ядра пламени.

Наиболее близкой к изобретению является известная газосварочная горелка, содержащая рукоятку с каналами ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, наконечник, состоящий из трубки, мундштука и смесителя, размещенного между рукояткой и трубкой наконечника и в котором выполнены входной канал инжектирующего кислорода, расположенные к нему под углом входные каналы инжектируемого горючего газа и установленная на их выходе камера смешения (DE 2755461, 1989). Однако при больших расходах горючей смеси ухудшаются условия стабильного горения и увеличивается интенсивность нагрева мундштука, приводящая к нестабильности инжектирования горючего газа и состава горючей смеси.

Задача создания данного изобретения состоит в увеличении устойчивости горения и создании оптимального состава горючей смеси путем подбора параметров смесителя и его конструктивного выполнения.

Для решения этой задачи в газосварочной горелке, содержащей рукоятку с каналами ввода кислорода и горючего газа, на каждом из которых установлен регулировочный вентиль, и наконечник, состоящий из мундштука, трубки и размещенного между рукояткой и трубкой смесителя, имеющего входной канал инжектирующего кислорода, расположенные под углом к нему входные каналы инжектируемого горючего газа и камеру смешения, размещенную на выходе упомянутых каналов, площадь сечения входного канала инжектирующего кислорода, сумма площадей сечений входных каналов инжектируемого горючего газа и площадь сечения камеры смешения смесителя выдержаны в соотношении 1:(0,7-3,5):(5-9,5), угол между каждым входным каналом инжектируемого горючего газа и входным каналом инжектирующего кислорода смесителя составляет 60-90°, камера смешения выполнена с цилиндрической входной частью с диаметром "d", переходящей в конусную часть с расширением по направлению истечения горючей смеси, при этом длина конусной части Н>(10-15)d, угол при вершине конуса =6-12°, а толщина стенки смесителя в верхней части по направлению подачи горючей смеси в зоне расположения входа цилиндрической части камеры смешения S>2,5d.

На фиг.1 приведен общий вид газосварочной горелки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - смеситель в разрезе.

Устройство содержит рукоятку 1 с каналами 2 и 3 соответственно ввода кислорода и горючего газа и наконечник, состоящий из трубки 4, мундштука 5 и смесителя 7. Наконечник и рукоятка 1 скреплены накидной гайкой 6. Смеситель 7 установлен в корпусе рукоятки 1. В смесителе 7 имеется входной канал 8 инжектирующего кислорода, размещенные под углом 60-90° к ним входные каналы 9 инжектируемого горючего газа, а также камера смешения 10. Камера смешения 10 выполнена с цилиндрической входной частью 13 с диаметром "d", переходящей в конусную часть 14 с расширением по направлению истечения горючей смеси. Длина конусной части 14 Н>(10-15)d. Угол при вершине конуса =6-12°. Толщина стенки смесителя 7 в верхней части по направлению подачи горючей смеси в зоне расположения входа цилиндрической части 13 камеры смешения S>2,5d. Площадь сечения входного канала 8 инжектирующего кислорода, сумма площадей входных каналов 9 инжектируемого горючего газа и площадь сечения камеры смешения 10 смесителя 7 выдержаны в соотношении 1:(0,7-3,5):(5-9,5). Штуцер 11 служит для подачи горючего газа, штуцер 12 служит для подачи кислорода. На каналах 2 и 3 ввода кислорода и горючего газа установлены регулировочные вентили 13 и 14.

Устройство работает следующим образом. От штуцера 11 и от штуцера 12 по каналам 2 и 3, выполненным в рукоятке 1, подается кислород и горючий газ соответственно во входной канал 8 и входные каналы 9 смесителя 7 и затем в камеру смешения 10. В камере смешения 10 смесителя 7 кислород, выходящий из канала 8, инжектирует горючий газ, выходящий из каналов 9, и полученная горючая смесь поступает в мундштук 5. Горючая смесь на выходе из мундштука 5 сгорает, образуя концентрированное пламя. За счет экспериментально подобранных вышеупомянутых параметров смесителя получают оптимальный состав горючей смеси и в результате созданы оптимальные условия процесса горения, а также обеспечена устойчивость от обратного удара пламени.

Технико-экономический эффект изобретения состоит в расширении возможностей регулирования параметров за счет заранее выбранного сочетания параметров смесителя, что приводит к повышению устойчивости горения и созданию оптимального состава горючей смеси, что в свою очередь позволит получить высокое качество газопламенной обработки различных деталей.