專利名稱：加壓式電解水氣焊設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種加壓式電解水氣焊設(shè)備，屬氣體火焊接或切割領(lǐng)域。
利用電流分解水的原理制作氣焊機(jī)，在目前有了應(yīng)用，有單極箱式電解槽和雙極性壓濾機(jī)式，它們采用低電壓、大電流的方式，這樣就得增加變壓器使成本提高，大電流會(huì)使損耗增加降低效率。另外，目前使用的電解槽的電解液通道開的較大，且是直通的，這樣通過電解液通道的旁路電流也較大，這部分電流全部變成熱量，使電解槽的溫度大大升高。并使得電解槽中間的大多數(shù)極板的產(chǎn)氣量明顯低于電解槽兩端極板的產(chǎn)氣量。目前使用的水電解設(shè)備都是在常壓下進(jìn)行電解的。在常壓下分解出氣體后，再根據(jù)需要經(jīng)過加壓泵把氣壓增到工作壓力，這樣就提高了成本，同時(shí)產(chǎn)氣量和加壓泵的排氣量不容易匹配。
為了解決上述之不足，本實(shí)用新型特提出一種加壓式電解水氣焊設(shè)備。
本實(shí)用新型的設(shè)備見


圖1它是由加壓式電解槽(10)、冷卻器(13)、洗氣及電解液面定位裝置(8)、貯氣罐(15)、帶電接點(diǎn)氣壓表(18)、電氣柜(19)、干式回火防止器(21)、焊炬(圖中未畫)及若干管道和接頭構(gòu)成。加壓式電解槽(10)從氣孔(6)由管道與冷卻器(13)相聯(lián)，冷卻器(13)引出的管道通入洗氣及電解液面定位裝置(8)，洗氣及電解液面定位裝置(8)與貯氣罐(15)由管道(14)相聯(lián)，洗氣及電解液面定位裝置(8)的底部還與加壓式電槽(10)的下部相通，管道(20)從貯氣罐(15)將氣體引出，通過干式回火防止器(21)通到焊炬或割炬。帶電接點(diǎn)氣壓表(18)與貯氣罐(15)聯(lián)接，其電接點(diǎn)引入電氣柜(19)。加壓式電解槽(10)及水位顯示電極(12)由導(dǎo)線與電氣柜(19)相通。
洗氣及電解液面定位裝置(8)為階梯狀容器，其上部開有兩個(gè)口，分別由兩個(gè)蓋及密封圈封堵。在其中的一蓋上插有鼓泡器(11)(即一直管，其下部為喇叭口，喇叭口的底面為多小孔的薄板)并通入容器內(nèi)，鼓泡器(11)的底端略高于加壓式電解槽內(nèi)的電解液面，另一蓋上插有水位顯示電極(12)，并通入容器中。洗氣及電解液面定位裝置的底部開有與加壓式電解槽相通的孔。在洗氣及電解液面定位裝置(8)內(nèi)設(shè)有一小孔隔水板(9)，將其分為兩部分。小孔隔水板(9)上開有若干小孔。
冷卻器(13)為螺旋狀管子。
加壓式電解槽(10)由若干電極板(5)、絕緣槽框(4)、右擋板(1)、左擋板(7)、緊固螺栓(2)及接線柱(3)構(gòu)成。其中電極板(5)和絕緣槽框(4)相互夾在一起形成若干個(gè)小電解室，這些小電解室通過電極板(5)上的孔彼此相通。電解室中裝有電解液(由蒸餾水和氫氧化鉀或氫氧化鈉混合而成，其中氫氧化鉀或氫氧化鈉是不消耗的)。加壓式電解槽(10)內(nèi)的電解液不裝滿，留有一定的空間容納電解出的氫氧混合氣體和供它們流動(dòng)。所有的電極板(5)和絕緣槽框(4)由左擋板(7)和右當(dāng)板(1)夾住，并用緊固螺栓(2)聯(lián)為一體，緊固螺栓(2)與每一電極板及左、右擋板均絕緣。接線柱(3)分別裝于左擋板(7)和右擋板(1)上。左擋板(7)上還開有兩孔，一為氣孔(6)，另一與洗氣及電解液面定位裝置(8)的底部相通。電極板(5)見圖2，它為矩形板，其上部開有兩孔為氣體通道孔(22)，下部偏一側(cè)開有一小孔為液體通道孔(23)，安裝時(shí)使相鄰間電極板(5)下部的小孔相互錯(cuò)開，電極板之間的距離小于7毫米。電極板(5)的四角分別開有孔(24)，用以電極板的相互連接、緊固。
貯氣罐(15)為一密閉容器，其上開有進(jìn)、出氣通道，分別與洗氣及電解液面定位裝置(8)、干式回火防止器及帶電接點(diǎn)氣壓表(18)相通。貯氣罐(15)上還設(shè)有安全閥(16)。
電氣柜(19)內(nèi)的電路見圖3，它是由保險(xiǎn)器(RL1、RL2、RL3)、繼電器(J)、接觸器(C)帶電接點(diǎn)氣壓表的觸點(diǎn)(K1、K2)、全橋整流電路、水位接觸開關(guān)(K)、電阻(R)及顯示燈(ZD)構(gòu)成，其電源為220V交流電，經(jīng)整流輸出的直流電直接接在電解槽(10)上的接線柱(3)上。
本加壓式電解水氣焊設(shè)備的工作過程見
圖1、3首先接通電源(220V交流電)，K1、J觸點(diǎn)為閉合狀態(tài)，接觸器C通電，同時(shí)將其各觸點(diǎn)吸合，全橋整流電路工作，此時(shí)顯示燈ZD亮，加壓式電解槽(10)也開始工作。各個(gè)小電解室產(chǎn)生的氫氧混合氣體通過電極板(5)上的氣孔通道向左流動(dòng)，由氣孔(6)流入冷卻器(13)冷卻，然后通過鼓泡器(11)進(jìn)入洗氣及電解液面定位裝置(8)內(nèi)的蒸餾水中進(jìn)行洗氣，這是由于氣體流出時(shí)帶出了一些電解液需要洗去，洗掉的電解液還可通過洗氣及電解液面定位裝置(8)底部的通道流回到加壓式電解槽(10)中去。氣體從水中冒出時(shí)還帶有水泡，需通過小孔隔水板(9)濾掉其水泡。經(jīng)過濾的氣體通過管道(14)進(jìn)入貯氣罐(15)中，最后通過干式回火防火器(21)向焊炬提供工作所需的氫氧混合氣體。一般焊炬所需的工作壓力為1.5至3公斤／平方厘米。本氣壓表帶有電觸點(diǎn)，因而可用其控制氣壓。當(dāng)貯氣罐內(nèi)壓力在0至1.5公斤／平方厘米時(shí)，K1、J觸點(diǎn)為閉合狀態(tài)，接觸器C通電，加壓式電解槽通電工作，當(dāng)壓力在1.5至3公斤／平方厘米時(shí)，K1斷開，但因C的自鎖觸頭閉合，C仍然通電吸合，加壓式電解槽仍通電工作。當(dāng)壓力達(dá)3公斤／平方厘米時(shí)，K2閉合J通電吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開，接觸器C斷電，使加壓式電解槽停止工作。當(dāng)壓力降至1.5公斤／平方厘米時(shí)，J觸點(diǎn)閉合，K1也接通，加壓式電解槽又繼續(xù)工作，從而實(shí)現(xiàn)了氣壓在1.5至3公斤／平方厘米范圍內(nèi)的自動(dòng)控制。電解液面的高度(見圖中橫向細(xì)實(shí)線)是由加壓式解槽(10)和洗氣及電解液面定位裝置(8)的相對位置控制的。假設(shè)鼓泡器(11)下端到加壓式電解槽(10)下部孔的高度為h，到電解液面的高度為△h，洗氣定位裝置內(nèi)水的比重為γ1，電解液的比重為r，它們之間的關(guān)系即為△h＝h(1－r1／r)。當(dāng)加壓式電解槽(10)內(nèi)的水被消耗掉一部分時(shí)，洗氣及電解液面定位裝置(8)內(nèi)的水就會(huì)自動(dòng)補(bǔ)足其消耗掉的部分，以維持電解液面的高度。當(dāng)洗氣及電解液面定位裝置(8)內(nèi)的水降至低于水位顯示電極(12)的下端時(shí)，K斷開，顯示燈ZD滅，告知使用者加水。
本設(shè)備的加壓式電解槽為串聯(lián)型雙極性壓濾機(jī)式電解槽，直接使用220V交流整流后的直流電，可省去變壓器降低成本，并可減低能耗。由于電極板上的電解液通道孔較小，且相互錯(cuò)開因而其旁路電流小，也可節(jié)能。在加壓的條件下電解水，使得加壓式電解槽內(nèi)的氣體占有較小的體積，使電解液內(nèi)的含氣度減少，從而使電解液的電阻值減少，并且有可能使電極板間的距離進(jìn)一步減小。這樣的結(jié)果使耗在電解液面上的能量進(jìn)一步減少，同樣起到了節(jié)能的作用。本設(shè)備除補(bǔ)水外均自動(dòng)工作，因而使用方便且可靠。
權(quán)利要求1.一種加壓式電解水氣焊設(shè)備，本設(shè)備由加壓式電解槽、冷卻器、洗氣及電解液面定位裝置、貯氣罐、帶電接點(diǎn)氣壓表、電氣柜、干式回火防止器、焊炬及管道和接頭構(gòu)成，其特征在于a、洗氣定位裝置底部與加壓式電解槽相聯(lián)，另外還與冷卻器和貯氣罐相通；b、冷卻器的另一端與加壓式電解槽相通；c、貯氣罐分別與帶電接點(diǎn)氣壓表、洗氣及電解液面定位裝置及干式回火防止器相通；d、焊炬裝于干式防回火器后端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓式電解水氣焊設(shè)備，其特征在于洗氣及電解液面定位裝置內(nèi)設(shè)有小孔隔水板及水位顯示電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓式電解水氣焊設(shè)備，其特征在于加壓式電解槽之電極板上的電解液通道孔開在其下部的一側(cè)，且在安裝時(shí)使相鄰的電極板間的電解液孔相互錯(cuò)開，電極板間的距離小于7毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓式電解水氣焊設(shè)備，其特征在于本設(shè)備之電源整流采用全橋電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加壓式電解水氣焊設(shè)備，其特征在于洗氣及電解液面定位裝置內(nèi)的鼓泡器的底端在安裝時(shí)略高于加壓式電解槽內(nèi)電解液面。
專利摘要一種加壓式電解水氣焊設(shè)備，屬氣體火焊接或切割領(lǐng)域，本設(shè)備由加壓式電解槽10、冷卻器13、洗氣及電解液面定位裝置8、貯氣罐15、帶電接點(diǎn)氣壓表18、電氣柜19、干式回火防止器21及若干管道和接頭構(gòu)成，本設(shè)備是在加壓條件下電解蒸餾水，將單相交流電經(jīng)全橋整流后直接使用，且電極板上的電解液通道相互錯(cuò)開，固其耗電少，效率高且使用方便，可用于焊接或切割鋼板以及銅、鋁等金屬。
文檔編號(hào)B23K5/00GK2083095SQ90217368
公開日1991年8月21日 申請日期1990年8月3日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月3日
發(fā)明者石正, 劉樸, 陶婭, 白靈敏 申請人:石正, 劉樸, 陶婭, 白靈敏