專(zhuān)利名稱(chēng)：自動(dòng)恒壓式氫氧氣體發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型用電解水方法制取氫氧混合氣體用于金屬和非金屬焊接、切割及加熱，屬火焰焊接、火焰切割領(lǐng)域。
以電解水的方法獲得氫氧混合氣體用于氣焊、氣割和加熱有很大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，國(guó)內(nèi)外目前正在加緊研制和開(kāi)發(fā)，例如CN2089385U和CN2083095U所公開(kāi)的技術(shù)就是一種實(shí)用的電解水氫氧焊接切割裝置，該裝置利用電解水產(chǎn)生的氫氧混合氣體，用于金屬的氣焊式切割及加熱，是一種經(jīng)濟(jì)、無(wú)污染和使用方便的能源。
但是現(xiàn)有技術(shù)仍存在如下不足，需進(jìn)一步改進(jìn)。一，電解液冷卻散熱問(wèn)題，電解液在電液過(guò)程中溫度增高，必然水蒸氣的含量增大，因而影響裝置的連接正常工作；現(xiàn)有技術(shù)采用中空組合式電解槽，雖然改善了散熱條件，但是自然冷卻不能使電解液的溫度控制在正常的工作范圍內(nèi)。另一個(gè)方法是采用了冷凝器，但僅對(duì)產(chǎn)生的氫氧氣體進(jìn)行冷卻，電解槽內(nèi)的電解液得不到冷卻。二、密封問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)采用多個(gè)螺栓將極板與橡膠圈壓在一起，在受熱和壓力作用下，螺栓和橡膠圈處于交變疲勞載荷的作用，其密封性能不好。三、壓力穩(wěn)定問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)都采用開(kāi)關(guān)控制因而壓力波動(dòng)大，影響加工質(zhì)量和工作效率。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種自動(dòng)調(diào)節(jié)恒壓式氫氧氣體發(fā)生裝置。以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的散熱差、密封性能不好、壓力不穩(wěn)定問(wèn)題。
這種自動(dòng)恒壓式氫氧氣體發(fā)生裝置是由電解槽 體，冷卻器、水封洗氣筒、回水防止器、整流電路等組成，其要點(diǎn)是電解槽體(3)為多槽組合式結(jié)構(gòu)，各電解槽用高強(qiáng)度密封膠粘合，用螺栓緊固，電解槽 中間極板外伸部分為散熱片，外伸部分的面積不小于接觸電解液部分的面積，循環(huán)泵的吸液孔與氣水分離器的底部相通，其出液孔與電解槽體相通，利用循環(huán)泵將電解液經(jīng)冷卻器、氣水分離器又注回電解槽體中以構(gòu)成冷卻循環(huán)回路，冷卻器為多排并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，并用風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，冷卻的氣體經(jīng)過(guò)氣水分離器出氣口、水封洗氣筒、吸水器和回火防止器輸送到焊、割炬上，(氣水分離器、水封洗氣筒、吸水器的頂部都安裝泄壓膜以利安全，裝置中采用電流和壓力兩級(jí)負(fù)反饋以及電接點(diǎn)壓力表輸入控制及觸發(fā)電路，以調(diào)整節(jié)整流電路輸出電流大小，從而保持輸出氣體壓力恒定。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明


圖1為自動(dòng)恒壓式氫氧氣體發(fā)生裝置的原理示意圖圖2為電解槽結(jié)構(gòu)示意圖圖3為電解槽剖面示意圖圖4為整流電路示意圖在實(shí)施例中，(見(jiàn)
圖1)整流電路(1)的輸入端接入電網(wǎng)，其輸出直流電的正負(fù)端與電解槽體(3)兩端電極相連，在直流電路上串接電流傳感器(2)，電流傳感器(2)的輸出接入控制與觸發(fā)電路(17)。電解槽體(3)的氣液出口(21)與冷卻器(8)的入口相通，其電解液入口(23)與循環(huán)泵(4)的輸出端相連通，循環(huán)泵(4)的輸入端與氣水分離器(7)的底部相通，液位計(jì)(5)的兩端固定在氣水分離器(3)的側(cè)壁上且與之相連通。在氣水分離器(7)的頂部安裝了泄壓膜(6)。冷卻器(8)的出口與氣水分離器(7)的入口連接，氣水分離器(7)的出氣口與水封洗氣筒(10)進(jìn)氣口相連，水封洗氣筒(10)的頂部裝有泄壓膜(11)，其出氣口與吸水器(12)的進(jìn)氣口相連，吸水器(12)的頂部安裝泄壓膜，吸水器(12)的出氣口與一四通相連。電接點(diǎn)壓力表(13)、壓力傳感器(16)及回火防止器的輸入端與四通相連。電接點(diǎn)壓力表(13)輸出的氣體超壓及欠壓電信號(hào)輸入到控制與觸發(fā)電路(17)，壓力傳感器(16)和電流傳感器(2)輸出的電信號(hào)進(jìn)入控制與觸發(fā)電路(17)，冷卻風(fēng)扇自上而下吹整流元件、冷卻器(8)和電解槽體(3)，回火防止器(14)的出口接到焊、割炬(或其它燃燒裝置)上。
電解槽體(3)為雙極性電極多槽組合式結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2、圖3)，其中(18)為電極端板，(19)為中間電極板，(20)為絕緣密封圈，(21)為氣液出口，(22)為電解槽，(23)為電解液入口，(24)為緊固螺栓，(25)為絕緣套，(26)為絕緣套。電極端板(18)只做單電極，同時(shí)承受壓力，中間電極板為雙極性，一面為陰極、一面為陽(yáng)極，不承受壓力。中間電極板(19)有外伸部分，其面積不小于接觸電解液部分的面積，用于增加極板散熱冷卻電解液，各電解槽體(3)為多槽組合結(jié)構(gòu)，各電解槽(22)用高強(qiáng)度密封膠粘合，同時(shí)用螺栓(24)緊固。冷卻器(8)為多排并聯(lián)式結(jié)構(gòu)，使流體速度大大降低以增加散熱時(shí)間，在冷卻風(fēng)扇(9)的作用下，對(duì)流體進(jìn)行充分冷卻。冷卻下來(lái)的流體(電解液和氫氧混合氣體)進(jìn)入氣水分離器(7)，在分離器(7)中冷卻的電解液與混合氣體分離，混合氣經(jīng)其出口進(jìn)入水封洗水筒(10)中。冷卻的電解液由循環(huán)泵(4)將其送入電解槽體(3)中進(jìn)行循環(huán)。從水封洗氣筒(10)出來(lái)的混合氣經(jīng)過(guò)吸水器(12)對(duì)其進(jìn)一步干燥，然后送入焊、割炬。氣水分離器(7)，水封洗氣筒(10)和吸水器(12)的頂部均安裝泄壓膜，以保證裝置的可靠安全。
整流電路(見(jiàn)圖4)是用橋式整流模塊QL直接將電網(wǎng)電壓整流，經(jīng)一可控硅元件SCR調(diào)節(jié)輸出電流大小，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。采用高電壓，小電流方案，在同樣產(chǎn)氣量條件下能大大減少電解產(chǎn)生的電阻熱，降低單位產(chǎn)氣量的能耗，并減輕裝置的冷卻負(fù)擔(dān)。采用橋式模塊整流成本低、體積小，整機(jī)重量輕，元件安裝及散熱問(wèn)題容易解決，電路中采用可控硅SCR的目的是為了調(diào)節(jié)輸出電流大小以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)氣量的自動(dòng)控制，同時(shí)可控硅所需的觸發(fā)電路也簡(jiǎn)單。
電流傳感器(2)取出的電流反饋信號(hào)與壓力傳感器(16)取出的壓力反饋信號(hào)形成雙環(huán)反饋，與給定信號(hào)比較，由其差值大小控制觸發(fā)可控硅脈沖前移或后移以調(diào)節(jié)整流電路(1)輸出電流大小，從而調(diào)節(jié)產(chǎn)氣量大小，以保持輸出氣體壓力恒定。
本裝置操作方便，通電一分鐘左右即可點(diǎn)燃使用，具有成材低、無(wú)污柒，安全可靠，切口光滑、加工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，是十分理想的氣割焊設(shè)備的更新?lián)Q代產(chǎn)品。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)恒壓式氫氧氣體發(fā)生裝置，包括電解槽體(3)、冷卻器(8)、氣水分離器(7)，水封洗氣筒(10)、回火防止器和整流電路等構(gòu)成，其特征在于a、電解槽體(3)為多槽組合結(jié)構(gòu)，各電解槽(22)用高強(qiáng)度密封膠粘合并用螺栓緊固，中間電極板(19)的外伸部分為散熱片。b、冷卻循環(huán)泵(4)的吸液孔與氣水分離器(7)的底部相連通，其出液孔與電解槽體(3)相通，電解液和氣體從電解槽體(3)的出氣孔(21)進(jìn)入冷卻器(8)，從冷卻器(8)又回到氣水分離器(7)、從而構(gòu)成冷卻循環(huán)回路。c、在水封洗氣筒(10)的出口四通管接頭上安裝壓力傳感器(16)和電接點(diǎn)壓力表(13)，在直流電路上串接電流傳感器(2)，將它們輸出的電信號(hào)反饋給控制與觸發(fā)電路(17)來(lái)調(diào)節(jié)整流電流(1)。d、水封洗氣筒(10)的出口處連接吸水器(12)，吸水器(12)內(nèi)充填吸水材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生裝置，其特征在于中間極板外伸部分的面積不小于接觸電解液部分的面積。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生裝置，其特征在于氣水分離器(7)、水封洗氣筒(10)和吸水器(12)的頂部設(shè)置泄壓膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生裝置，其特征在于冷卻器(8)為多排并聯(lián)結(jié)構(gòu)并采用風(fēng)扇(9)對(duì)其冷卻。
專(zhuān)利摘要一種自動(dòng)恒壓式氫氧氣體發(fā)生裝置，涉及火焰焊接、火焰切割領(lǐng)域。本裝置的電解槽體(3)采用多槽組合結(jié)構(gòu)，其中間極板(19)的外伸部分為散熱片，利用循環(huán)泵(4)將電解液在冷卻器(8)中經(jīng)風(fēng)冷后又注入到電解槽體(3)中，降低了電解液和氫氧氣體的溫度，嚴(yán)格控制了進(jìn)入工作系統(tǒng)的水蒸汽含量，提高了火焰溫度。本裝置的控制與觸發(fā)電路，采用電流和壓力二級(jí)負(fù)反饋，從而保持輸出氣體壓力恒定。
文檔編號(hào)C25B1/04GK2109398SQ9220127
公開(kāi)日1992年7月8日 申請(qǐng)日期1992年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月25日
發(fā)明者韓德才, 王致清, 高殿榮, 王風(fēng) 申請(qǐng)人:秦皇島開(kāi)發(fā)區(qū)華嘉工程力學(xué)研究所, 東北重型機(jī)械學(xué)院秦皇島分校