RU2017049C1

RU2017049C1 - Gas burner

Info

Publication number: RU2017049C1
Authority: RU
Inventors: А.А. Васин; А.П. Васин; М.М. Трифонов
Original assignee: Васин Александр Александрович
Priority date: 1992-02-17
Filing date: 1992-02-17
Publication date: 1994-07-30

Abstract

FIELD: gas welding. SUBSTANCE: burner has a case wherein a cylindric chamber is received between nozzle and flame quencher. Diameter of the chamber exceeds inner diameter of the nozzle by a factor of 4-10 and length of the chamber is equal to 1-3 diameters of the chamber. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к сварочному производству и может быть применено в отраслях народного хозяйства, использующих газовую сварку. The invention relates to welding production and can be applied in sectors of the economy using gas welding.

Известна газовая горелка для водородно-кислородной газовой смеси, в которой гашение пламени производится посредством создания обратного удара при открывании клапана на полой цилиндрической насадке, размещенной на сопле горелки. A gas burner for a hydrogen-oxygen gas mixture is known, in which the flame is extinguished by creating a reverse blow when the valve is opened on a hollow cylindrical nozzle located on the nozzle of the burner.

Однако она имеет ряд недостатков:
- при гашении пламени путем открывания клапана на цилиндрической насадке не происходит прекращение потока газа и для его перекрытия требуются дополнительные действия оператора;
- при несанкционированном уменьшении скорости газового потока через горелку (пережим или пробой шланга и др.), когда скорость истечения газа становится меньше скорости горения, возможно проникновение пламени в горелку и далее;
- цилиндрическая насадка, размещенная на сопле горелки, утяжеляет горелку, затрудняет визуальный контроль процесса сварки и исключает применение горелки в труднодоступных местах.However, it has several disadvantages:
- when extinguishing the flame by opening the valve on the cylindrical nozzle, the gas flow does not stop and additional actions of the operator are required to block it;
- in the event of an unauthorized decrease in the speed of the gas flow through the burner (pinch or breakdown of the hose, etc.), when the gas flow rate becomes lower than the burning rate, flame penetration into the burner is possible;
- a cylindrical nozzle placed on the nozzle of the torch, makes the torch heavier, complicates the visual control of the welding process and excludes the use of the torch in hard-to-reach places.

Известна ацетиленовая горелка, в которой гашение пламени осуществляется посредством создания взрыва в резонаторе. Acetylene burner is known in which the flame is extinguished by creating an explosion in the cavity.

Однако при этом фронт горения пламени распространяется как в сторону сопла горелки, так и во внутрь горелки. Расположенные на пути распространения обратного удара три дросселя уменьшают вероятность возгорания газовой смеси за дросселями, но полностью его не исключают, особенно в момент прекращения подачи газовой смеси, когда разность давлений газового потока на большом и малом диаметрах каждого дросселя становится незначительной. Эта горелка становится еще более ненадежной в случаях использования водородо-кислородной газовой смеси, имеющей большую скорость распространения пламени. Кроме того, конструкция данной горелки относительно сложна. However, in this case, the flame front propagates both towards the burner nozzle and into the inside of the burner. Three throttles located on the propagation path of the reverse impact reduce the likelihood of a gas mixture igniting behind the throttles, but they cannot be completely excluded, especially when the gas mixture is cut off when the pressure difference between the gas flow on the large and small diameters of each throttle becomes insignificant. This burner becomes even more unreliable when using a hydrogen-oxygen gas mixture having a high flame propagation speed. In addition, the design of this burner is relatively complex.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является газовая горелка, содержащая корпус с выходным соплом и центральным каналом, в котором установлен пламегаситель из пористого материала. Closest to the technical nature of the proposed device is a gas burner containing a housing with an outlet nozzle and a central channel in which a flame arrester of porous material is installed.

Однако недостатком известного устройства является то, что в случае неполного перекрытия подачи газа вентилем или из-за пережима или пробоя шланга подачи газа, на внешней поверхности пористого пламегасителя происходит горение истекающего с малой скоростью газа, которое раскаляет элементы устройства и выводит его из строя. However, a disadvantage of the known device is that in the case of incomplete shutoff of the gas supply by the valve or due to pinching or breakdown of the gas supply hose, combustion of the gas flowing out at a low speed occurs on the outer surface of the porous flame arrester, which heats the elements of the device and puts it out of order.

Чтобы исключить указанный недостаток и в то же время обеспечить безопасность горелки от обратных ударов пламени в предложенном устройстве перед пламегасителем со стороны сопла выполнена цилиндрическая полая камера (камера отстрела), диаметр которой в 4-10 раз больше диаметра внутреннего канала сопла в месте их соединения, а ее длина равна 1-3 диаметрам камеры. Толщина пламегасителя зависит от используемого пористого материала и составляет 0,2-0,5 диаметра камеры. In order to eliminate this drawback and at the same time to ensure the safety of the burner from reverse blows of the flame, the proposed device has a cylindrical hollow chamber (shooting chamber) in front of the flame arrester from the nozzle side, the diameter of which is 4-10 times the diameter of the inner channel of the nozzle at the junction point, and its length is 1-3 diameters of the chamber. The thickness of the flame arrester depends on the porous material used and is 0.2-0.5 diameter of the chamber.

При гашении горелки вентилем (или запорной иглой) перекрытие газового потока происходит не мгновенно, и в какой-то момент скорость истечения газовой смеси из сопла горелки становится меньше скорости горения газовой смеси. В результате создаются условия для обратного удара, и пламя по соплу устремляется в горелку. При попадании пламени в практически замкнутый полый объем камеры отстрела скорость распространения пламени в малоподвижном газе резко возрастает, и происходит взрыв находящейся там газовой смеси. Возрастающим давлением продуктов сгорания, выбрасываемых через сопло, производится надежное гашение пламени горелки и исключается поверхностное горение на пламегасителе. Предотвращение проникновения пламени внутрь горелки обеспечивается пламегасителем, установленным в камере отстрела со стороны подачи газовой смеси. В следующее мгновение вентилем перекрывается подача газа. When the valve is extinguished by a valve (or shut-off needle), the gas flow does not shut off instantly, and at some point, the rate of flow of the gas mixture from the nozzle of the burner becomes lower than the rate of combustion of the gas mixture. As a result, conditions are created for a reverse impact, and the flame rushes through the nozzle into the burner. When a flame enters a practically enclosed hollow volume of the shooting chamber, the flame propagation velocity in a sedentary gas increases sharply, and the gas mixture located there explodes. The increasing pressure of the combustion products ejected through the nozzle reliably extinguishes the flame of the burner and eliminates surface combustion on the flame arrester. Prevention of flame penetration into the burner is provided by a flame arrester installed in the firing chamber on the supply side of the gas mixture. In the next instant, the valve shuts off the gas supply.

Аналогично гасится пламя газовой горелки и в процессе работы при случайном перекрытии выходного отверстия сопла из-за попадания окалины, при прикосновении горелки к месту сварки или непреднамеренном прекращении или сокращении подачи газа в горелку, в результате чего пламя проникает через сопло в камеру отстрела и автоматически гасится взрывом находящейся в ее объема газовой смеси. Пламегаситель предотвращает обратный удар далее в горелку и шланги подачи газа. Similarly, the flame of a gas burner is extinguished and during operation, when the nozzle outlet is accidentally blocked due to scale, when the torch touches the welding site or if the gas supply to the burner is unintentionally stopped or reduced, as a result, the flame penetrates the nozzle into the shooting chamber and automatically extinguishes the explosion of the gas mixture in its volume. The flame arrester prevents back impact to the burner and gas hoses.

В этом случае для прекращения утечки негорящей газовой смеси необходимо перекрыть вентиль. In this case, to stop the leak of non-combustible gas mixture, it is necessary to close the valve.

Предлагаемое устройство обеспечивает стопроцентную вероятность гашения пламени газовой горелки как при санкционированном (вручную оператором) прекращении подачи газовой смеси, так и при несанкционированном сокращении или прекращении подачи газовой смеси в случае пережима или пробоя газоподающего шланга. The proposed device provides a 100% chance of extinguishing the flame of a gas burner both when authorized (manually by the operator) to stop the flow of the gas mixture, and in case of unauthorized reduction or shutdown of the gas mixture in the case of pinch or breakdown of the gas supply hose.

На чертеже изображена предлагаемая газовая горелка для сварки, пайки и резки металлов водородно-кислородной газовой смесью. The drawing shows the proposed gas torch for welding, soldering and cutting metals with a hydrogen-oxygen gas mixture.

Горелка содержит корпус 1 с соплом 2. В корпусе 1 расположена цилиндрическая камера 3, пламегаситель 4, выполненный из твердого пористого негорючего материала, канал 5 подачи газовой смеси, перекрываемый вентилем 6, и входной штуцер 7. The burner includes a housing 1 with a nozzle 2. In the housing 1 there is a cylindrical chamber 3, a flame arrester 4 made of solid porous non-combustible material, a gas mixture supply channel 5 blocked by a valve 6, and an inlet fitting 7.

При работе горелки водородо-кислородная газовая смесь подается через входной штуцер 7, открытый вентиль 6, канал 5, пламегаситель 4 и камеру 3 в сопло 2, на выходе которого она поджигается. Количество подаваемой газовой смеси регулируется вентилем 6. When the burner is operating, the hydrogen-oxygen gas mixture is supplied through the inlet fitting 7, the open valve 6, channel 5, the flame arrester 4 and the chamber 3 into the nozzle 2, at the outlet of which it is ignited. The amount of gas mixture supplied is controlled by valve 6.

При гашении пламени газовой горелки вентилем 6 перекрывается канал 5 подачи газовой смеси. Однако перекрытие канала 5 происходит не мгновенно, и в какой-то момент скорость истечения газовой смеси из сопла 2 горелки становится меньше скорости горения газовой смеси. Пламя по каналу сопла 2 устремляется в камеру 3 горелки, где происходит взрыв находящейся там газовой смеси, и пламя гасится. Пламегаситель 4 предотвращает проникновение пламени в канал 5 подачи газовой смеси. When extinguishing the flame of a gas burner valve 6 closes the channel 5 of the gas mixture. However, the overlap of the channel 5 does not occur instantly, and at some point, the rate of flow of the gas mixture from the nozzle 2 of the burner becomes lower than the rate of combustion of the gas mixture. The flame through the channel of the nozzle 2 rushes into the chamber 3 of the burner, where there is an explosion of the gas mixture located there, and the flame is extinguished. The flame arrester 4 prevents the penetration of the flame into the channel 5 of the gas mixture.

Аналогично гасится пламя газовой горелки и в процессе работы при случайном перекрытии выходного отверстия сопла 2 из-за попадания окалины, прикосновении концом сопла 2 к месту сварки или при непреднамеренном сокращении или прекращении подачи газа в горелку. Во всех этих случаях пламя проникает в камеру 3 горелки и там автоматически взрывом гасится, при этом исключается поверхностное горение на пламегасителе и обратный удар в горелку. Similarly, the flame of a gas burner is also extinguished during operation if the outlet of the nozzle 2 is accidentally blocked due to scale, the tip of the nozzle 2 touches the welding site or if the gas supply to the burner is inadvertently reduced or cut off. In all these cases, the flame penetrates into the chamber 3 of the burner and is automatically extinguished there by the explosion, while surface burning on the flame arrester and a reverse blow to the burner are excluded.

Claims

A GAS BURNER containing a housing with an outlet nozzle and a central channel in which a flame arrester is made of porous material, characterized in that, in order to prevent a backstroke when extinguishing the burner flame, a microexplosion chamber with a diameter of 4-10 is made in front of the arrester from the nozzle times the inner diameter of the nozzle, and a length equal to 1-3 diameters of this chamber.