CN2231370Y

CN2231370Y - 电解水燃气发生器

Info

Publication number: CN2231370Y
Application number: CN 95210189
Authority: CN
Inventors: 周晓东; 韦均武; 赵习明; 赵慧; 付光勤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-07-17
Anticipated expiration: 2005-05-15

Abstract

电解水燃气发生器属于电解水产生氢气和氧气原理的机电设备技术领域。其技术特征是：在液罐和分水滤气器之间增置了具有环形喷射管、分配盘的水封净气罐；在助剂燃气罐中亦设有环形喷射管、分配盘和积残筒；电解槽的外壳由石棉橡胶板构成，每两极片之间镶嵌有带骨架的“O”形橡胶圈；装有长短槽分隔极片和低压区域专用极片；在电路设有可调电位器。

Description

电解水燃气发生器

电解水燃气发生器是属于利用电解水产生氢气和氧气原理的机电设备技术领域。

目前国内热加工所用的燃气主要有：乙炔、煤气和天燃气(即石油液化气)，它们燃烧后的生成物对环境有污染，有害于人体健康，且在运输和作业时安全可靠性差。而电解水燃气发生器系以水为原料，经电解后生成氢气和氧气，再经改性处理后的氢氧混合气体可以作为热加工机械设备的燃气。氢氧混合气燃烧后又还原成水，不会构成对环境的污染。

据申请人所知，现在市场上销售的氢氧焊割机有两种：一是TQHJ-4型氢氧源焊割机(专利号：91214913.2，由四川省成都市拓奇高技术开发公司生产)，该机集机电于一体，高压小电流型，具有体积小、移动方便，电效率高等优点。但需人工介入、失误率高；还由于绝缘密封不好而发生渗漏；因气液分离流程短，使燃气中含有水蒸气和微量碱液，影响焊接质量。另一种是JF-2000型氢氧焊割机(专利号不详，由江西省荣昌氢氧焊割机厂生产)，该机是机电分体式，低压大电流型。体积大不便于移动；工作气压较低，易于回火；影响电解效率。为了进一步地验证本申请技术方案的新颖性，专利文献检索表明，此类技术虽已向中国专利局申请专利的的为数不少，如《强制循环式氢氧发生器》(专利号：92200463.3)、《氢氧源发生器》(专利号：92221760.2)、《电解水氢氧发生器》(专利号：92221831.5)、《氢氧混合燃料发生器》(专利号：92233849.3)、《氢氧源发生器》(专利号：92221725.4)、《氢氧燃气发生器》(专利号：91207839.6)等等，但是本申请与这些公开的内容是不相同的。

本实用新型所要达到的目的是：设计一种绝缘密封性好；燃气质量纯；安全可靠；耗能低、产气量高的电解水燃气发生器。

本申请要求保护的技术方案如下：

电解水燃气发生器系在现有的设备装置基础的改进型，其技术设计包含以下内容：在液罐和分水滤气器之间增置有水封净气罐，在水封净气罐的进气咀的输出端设有环形喷射管，喷射管的上方装有分配盘；在助剂燃气罐中的进气咀的输出端设有环形喷射管、上分配盘、下分配盘，在罐的下端装有积残筒；组合式双极性电解槽的外壳由石棉橡胶板构成，其截面呈八方形，中心为圆形空筒，在每两极片之间镶嵌有带有骨架的“O”形橡胶圈。在组合式双极性电解槽中设有长短槽分隔极片，短槽的长度为长槽长的85％-90％，且在电解槽中设有低压区域专用极片。在电控装置的触发电路的恒流源的三极管的集电极上增设有可调电位器。

下面结合实施例，对电解水燃气发生器的技术方案作进一步说明：

图1是一种电解水燃气发生器原理图。

图2是水封净气罐结构示意图。

图3是助剂燃气罐结构示意图。

图4是组合式双极性电解槽。

图5是电控原理图。

图6是触发电路原理图。

在图1中：1——液罐2——液体循环管道；3——水过滤器；4——液体循环管道；5——循环泵； 6——液体循环管道；7——进水三通；8、9——组合式双极性电解槽；10、11——液体循环管道；12——轴流风机；13——散热器；14、15——液体循环管道；16——气体输出管道；17——水封净气罐；18——气体输出管道；19——分水滤气器；20——气体输出管道；21——止回阀；22——气体输出管道；23——干式回火防止器；24——均压罐；25——连通管；26——助剂燃气罐；27——气体输出管道；28——干式回火防止器；29——罐盖；30——超压***片；31——消音器；32——压力传感四通；33——压力表；34、35——压力继电器。

在图2中：36——液位计；37——出气咀；17——水封净气罐本体；38——分配盘；39——环形喷射管；40——进气咀。

在图3中：41——出气咀；26——助剂燃气罐本体；42——液位计；43——分配盘；44——环形喷射管； 45——进气咀；46——积残筒；47——排残咀。

在图4中：48——进水咀；49——通端极板；50——出水咀；51——石棉橡胶板槽壳； 52——带骨架的“O”型橡胶密封圈；53——极片； 54——长、短槽分隔极片(与图1中A相应)； 55——低压区域专用极片(与图1中B相应)；56——螺杆；57——闭端极板； 58——绝缘垫套； 59——平垫圈；60——簧垫圈；61——六角螺母；62——排放咀。

在图5中：J₁——继电器； K₂——清洗开关；D₃——二极管；Z₂——硅桥；C₃、C₄——电解电容； WY₁——三端稳压器；B——变压器；WDJ₂——温度继电器；XD₂——指示灯(绿)；XD₁——限压指示灯(红)；YLJ——压力继电器；FJ——轴流风机；WDJ₁——温度继电器；C₂——电容；J₄——继电器；K₁——船形工作开关；C₁——电容； CLB——电磁泵；AN——泵液按钮；V——交流电压表；DK——壳式断路器；M——电缆；JF——触发板；DJC——电解槽；FL——分流器；A——直流电流表； KG——可控硅；Z₁——硅桥；WDJ₃——温度继电器；J₃——继电器； D₂——二极管；D₁——二极管；J₂——继电器。

在图6中： W₁——可调电位器。

按照本技术方案所增设的零部件的功能如下：

1、在电解循环***中增设了水封净气罐，在其进气咀的输出端设有环形喷射管、喷射管的上方装有分配盘，其作用在于：清除氢氧混合气中的水蒸气和微量碱并增加了一级水封防回火安全装置，从而提高了燃气的纯度和装置的安全可靠性。

2、在助剂燃气罐中设有环形喷射管、分配盘和积残筒。其目的在于对氢氧混合气中所含的水蒸气和微量碱进行洗除，提高燃气的质量。另外，为了改善氢氧混合气的爆鸣性和焊割质量在助剂燃气罐中所置入少量的有机碳氧的化合物，它在纯氧或富氧的状态下，将起化学反应，产生杂质。并沉入积残筒(7)中，这些杂质将通过排残咀(8)排出(以上标号如图3中所示)。

3、组合式双极性电解槽的外壳由石棉橡胶板构成，在每两极片之间镶嵌有带骨架的“O”形橡胶圈。这样既提高了密封性能、防止渗漏，又解决了90℃碱液对石棉的溶蚀问题。其次，设有长短槽分隔极片，它将槽分隔成长、短两槽，短槽的长度为长槽长度的85％-90％。启动工作时，电解槽工作于短槽工作状态，当碱液温度达到一定数值时，电解槽可自动转换到长槽工作状态，从而避免了人工操作的失误。第三，低压区域专用极片的设置，使低于本机的额定电压的情况亦可使用。

4、在电控装置的触发电路的恒流源的三极管的集电极上设有可调电位器，其作用在于根据所需的产气量来调节恒流源的电流的大小值，同时，亦可提高电控装置的安全可靠性。

电解水燃气发生器的工作过程如下：将蒸馏水或凉开水注入液罐(1)，水经液体循环管道(2)进入水过滤器(3)，再由循环泵(5)将水泵入组合式双极性电解槽。水经电解后的气液混合物再经散热器(13)降温后，返回液罐(1)中。气液分离，液***于液罐的下部，并再参与电解循环；位于上部的气体则从液罐输入到水封净气罐，再经水过滤器(19)，除去气体中所含的水蒸气和微量碱，以提高氢氧混合气的纯度。此后，气道分为两路：一路经干式回火防止器作为氧气输出；另一路经止回阀(21)、均压罐(24)、连通管(25)、助剂燃气罐(26)和干式回火防止器(28)作为燃气输出(以上标号如图1中所示)。

电控装置工作过程如下：当闭合壳式断路器DK和按下泵液按钮AN，电磁泵CLB启动并向组合式双极性电解槽DJC注入电解液(即水)。当液位计的指示达到指定范围时，即松开泵液按钮AN，并闭合船形工作开关K₁，电解水燃气发生器即进入工作状态，开始电解水，产生氢氧混合气。

当液温低于设定值时，操作电流经压力继电器YLJ和温度继电器WDJ₂的常闭接点给指示灯(绿)XD₂和变压器B供电。工作指示灯(绿)点亮。变压器B得电后其下端低压控制部份和可控硅触发电路JF工作，继电器J₄的常开接点闭合，电磁泵CLB参与循环电解工作。此时，船形清洗开关K₂处于断开状态，继电器J₁、J₂、J₃和温度继电器WDJ₃均不工作。主回路电流经DK、Z₁、KG、FL、J₁、J₂和J₃的常闭接点向电解槽DJC供电，使水电解生成氢氧混合气。这时电解槽DJC部份极片被继电器J₃的常闭接点切除，不参与电解工作，即短槽工作状态。目的是在液温较低起动的情况下，通过提高极片电压，在确保所需产生气量的同时，能较快的使液温上升至最佳状态。

当液温上升到设定值时，温度继电器WDJ₃和继电器J₃同时闭合，其常闭接点断开，电解槽DJC解除短槽工作状态而进入长槽(即全槽)工作状态。

电解水燃气发生器的主要技术指标如下：

(1)电源：～220V/380V(±10％)50HZ

(2)功率范围：0～8KW可按需要调节(若焊接时调至2～4KW)

(3)工作介质：蒸馏水或凉开水(初始加入少量氢氧化钾)

(4)火焰温度：3000℃

(5)产气量：2600升/小时(最大)

(6)工作压力范围：0.1～0.3MPa(最佳值0.12～0.2MPa)

(7)工作方式：连续(加水时除外)

(8)焊接厚度：～3mm(黑色金属)

(9)切割厚度：150mm(附加氧气瓶，若多机并联可达300mm)

(10)切割速度：用自动割机进行切割20mm钢板可达500mm/分

(11)环境温度：-20℃～40℃

(12)重量：108kg(含变压器)

(13)外形尺寸：长×宽×高＝720×500×800(mm)

从上述的技术方案可知，本实用新型与背景技术相比具有以下有益的效果：(1)产生的气体质量较纯。(2)产气量高，耗能低。(3)绝缘密封性好，以自动取代手动，提高了安全可靠性。(4)可供低压区使用。(5)体积小，重量轻，使用方便。

Claims

1.一种电解水燃气发生器，包括液罐、水过滤器、循环泵、电解槽、散热器、回液罐、分水滤气器、止回阀、均压筒、助剂燃气罐和电控装置，其特征是：

(1)在液罐和分水滤气器之间增置有水封净气罐，在水封净气罐进气咀的输出端设有环形喷射管、喷射管的上方装有分配盘，

(2)在助剂燃气罐的进气咀的输出端设有环形喷射管，喷射管的上方装有分配盘，在助剂燃气罐的下端装有积残筒，

(3)组合式双极性电解槽的外壳由石棉橡胶板构成，其横截面呈八方形，中心为圆形空筒，在每两极片之间镶嵌有带骨架的“O”形橡胶圈。

2.按照权利要求1所述的电解水燃气发生器，其特征是：在组合式双极性电解槽中，设有长短槽分隔极片，短槽的长度为长槽的长度的85％-90％。

3.按照权利要求1所述的电解水燃气发生器，其特征是：在组合式双极性电解槽中设有低压区域专用极片。

4.按照权利要求1所述的电解水燃气发生器，其特征是：在电控装置的触发电路的恒流源的三极管的集电极上增设有可调电位器。