RU2110376C1 - Device for gas welding and brazing - Google Patents
Device for gas welding and brazing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2110376C1 RU2110376C1 RU95112170A RU95112170A RU2110376C1 RU 2110376 C1 RU2110376 C1 RU 2110376C1 RU 95112170 A RU95112170 A RU 95112170A RU 95112170 A RU95112170 A RU 95112170A RU 2110376 C1 RU2110376 C1 RU 2110376C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrogen
- oxygen
- electrolyzer
- tank
- compartment
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для газовой сварки и пайки и моет быть использовано вместо ацетиленовой газосварки с использованием стандартных горелок и шлангов. The invention relates to equipment for gas welding and soldering and can be used instead of acetylene gas welding using standard torches and hoses.
Известно устройство для газопламенной микросварки и пайки, содержащее электролизер с газовой горелкой, трансформатор, соединенный с выпрямителем, к которому подключен регулятор потребляемой мощности, управляющий работой электролизера, регулятор давления газовой смеси, блок предохранения от обратного удара газов, электропневмоклапан, распределитель управляющих импульсов, а газовая горелка снабжена разрядником и дополнительной трубкой для подачи газа, при этом управляющий вход распределителя соединен с управляющим выходом регулятора давления, высоковольтный выход распределителя подключен к разряднику, низковольтный выход распределителя соединен с управляющим входом электропневмоклапана, а газовый выход электропневмоклапана соединен с дополнительной трубкой подачи газа в газовую горелку. A device for gas-flame microwelding and soldering containing an electrolyzer with a gas burner, a transformer connected to a rectifier, to which a power consumption regulator is connected, which controls the operation of the electrolyzer, a gas mixture pressure regulator, a gas back shock protection unit, an electro-pneumatic valve, a control pulse distributor, and the gas burner is equipped with a spark gap and an additional tube for supplying gas, while the control input of the distributor is connected to the control output of the regulator and pressure, the high-voltage output of the distributor is connected to the spark gap, the low-voltage output of the distributor is connected to the control input of the electro-pneumatic valve, and the gas output of the electro-pneumatic valve is connected to an additional gas supply pipe to the gas burner.
Недостатком вышеуказанного устройства является получение газовой смеси, а не раздельно кислорода и водорода, что не позволяет регулировать содержание водорода и кислорода при производстве сварочных или иных работ, например, в источнике [2]. The disadvantage of the above device is to obtain a gas mixture, and not separately oxygen and hydrogen, which does not allow you to adjust the content of hydrogen and oxygen during welding or other work, for example, in the source [2].
Известно также устройство автоматического управления процессом электролиза воды для получения водорода и кислорода, для газопламенной сварки, содержащее блок питания, к которому через регулятор потребляемой мощности подключен электролизер, в котором установлены датчики давления и температуры, выход датчика давления через регулятор давления соединен с управляющим входом регулятора потребляемой мощности, тиристорный контактор, включенный по входу блока питания, блоки защиты по давлению и температуре, снабженные соответственно задатчиком критических значений давления и температуры, логический элемент ИЛИ и управляемый ключ, при этом выход датчика температуры через блок защиты по температуре соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, выход датчика давления через блок защиты по давлению соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ, выход которого через управляемый ключ соединен с управляющим входом тиристорного контактора, например в источнике [2]. It is also known a device for automatically controlling the process of water electrolysis to produce hydrogen and oxygen, for flame welding, containing a power supply to which an electrolyzer is connected through a power consumption regulator, in which pressure and temperature sensors are installed, the pressure sensor output is connected to the control input of the regulator power consumption, thyristor contactor, connected at the input of the power supply, pressure and temperature protection units, equipped respectively a critical pressure and temperature value, an OR logic element and a controlled key, while the temperature sensor output through the temperature protection unit is connected to the first input of the OR logic element, the pressure sensor output through the pressure protection unit is connected to the second input of the OR logic element, the output of which through a controlled key connected to the control input of the thyristor contactor, for example, in the source [2].
Недостатком этого устройства является то, что оно управляет процессом электролиза воды для получения смеси водорода и кислорода, а не отдельно кислорода и отдельно водорода. The disadvantage of this device is that it controls the process of electrolysis of water to produce a mixture of hydrogen and oxygen, and not separately oxygen and separately hydrogen.
Описываемое ниже изобретение направлено на получение раздельно кислорода и водорода путем электролиза воды, что позволит регулировать состав газовой смеси при производстве сварочных и других работ. Это достигается конструкцией электролизера, который содержит корпус из стали, стальной поддон корпуса, внутри корпус разделен по вертикали пополам стальной перегородкой. Перегородка не доходит 50 мм до днища. При заливке электролизера уровень воды находится выше этой щели на 120-150 мм, поэтому образуется как бы сообщающиеся сосуды. Внутренняя поверхность электролизера и поддона покрыта электроизоляционным слоем, это может быть герметик, каучук и т.д. В верхней части корпуса находится заливная горловина, а также отверстия для установки клапанов. В задней стенке корпуса, по одному в каждом отсеке, находятся отверстия для выводных клемм-шпилек, в передней части корпуса находятся мерная трубка для контроля уровня воды, а также выводные штуцера для водорода и кислорода. Внутри корпуса находятся пакеты пластин-электродов: минусовые в одном отсеке, а плюсовые в другом отсеке. За передней стенкой корпуса, перед пакетами электродов находится поплавковая система, состоящая из двух поплавков. Поплавки связаны с системой клапанов, выравнивающих разность давлений в отсеках. The invention described below is aimed at separately producing oxygen and hydrogen by electrolysis of water, which will allow you to adjust the composition of the gas mixture in the production of welding and other works. This is achieved by the design of the electrolyzer, which contains a steel casing, a steel casing pallet, inside the casing is divided vertically in half by a steel partition. The partition does not reach 50 mm to the bottom. When pouring the electrolyzer, the water level is 120-150 mm above this gap, so as if communicating vessels are formed. The inner surface of the electrolyzer and the pan is covered with an insulating layer, it can be sealant, rubber, etc. In the upper part of the body there is a filler neck, as well as holes for installing valves. In the rear wall of the casing, one in each compartment, there are openings for output terminal studs, in the front of the casing there is a measuring tube for monitoring the water level, as well as outlet nipples for hydrogen and oxygen. Inside the case there are packages of plate electrodes: minus in one compartment, and pluses in the other compartment. Behind the front wall of the casing, in front of the electrode packages there is a float system consisting of two floats. The floats are connected to a system of valves equalizing the pressure difference in the compartments.
Сущность изобретения состоит в том, что устройство для газопламенной сварки и пайки содержит электролизер, понижающий трансформатор, выпрямитель, объединенный с тиристорным регулятором напряжения, датчики давления. The essence of the invention lies in the fact that the device for flame welding and soldering contains an electrolyzer, a step-down transformer, a rectifier, combined with a thyristor voltage regulator, pressure sensors.
Электролизер выполнен в виде двух отсеков: водородного и кислородного, соединенных между собой в нижней части. В одном отсеке расположены аноды для получения кислорода, а в другом отсеке, который подробно описан выше, - катоды для получения водорода. Предлагаемое устройство имеет также водородную цепь, которая содержит водородный отсек электролизера, бак сбора конденсата водорода, бак, выполняющий функцию гидрозатвора и окислителя водорода, соединенные между собой последовательно трубопроводами, переходящими в водородную линию. Предлагаемое устройство также имеет кислородную цепь, которая содержит кислородный отсек электролизера, бак сбора конденсата кислорода, бак, выполняющий функцию гидрозатвора кислорода, соединенные между собой последовательно трубопроводами, переходящими в кислородную линию. Баки сбора конденсата водорода и кислорода имеют датчики, которые соединены с тиристорным регулятором напряжения, который в свою очередь соединен с электросетью 220/380 В через понижающий трансформатор. The cell is made in the form of two compartments: hydrogen and oxygen, interconnected in the lower part. Anodes for producing oxygen are located in one compartment, and cathodes for producing hydrogen are located in another compartment, which is described in detail above. The proposed device also has a hydrogen circuit, which contains a hydrogen compartment of the electrolyzer, a tank for collecting hydrogen condensate, a tank that performs the function of a water trap and a hydrogen oxidizer, interconnected in series by pipelines passing into the hydrogen line. The proposed device also has an oxygen circuit, which contains the oxygen compartment of the electrolyzer, an oxygen condensate collection tank, a tank that performs the function of an oxygen gas trap, interconnected in series by pipelines passing into the oxygen line. Hydrogen and oxygen condensate collection tanks have sensors that are connected to a thyristor voltage regulator, which in turn is connected to a 220/380 V power supply via a step-down transformer.
Устройство также содержит регулятор поддержания давления в кислородном и водородном отсеках электролизера (автомат перепада давлений). Он имеет коромысло, укрепленное шарнирно на перегородке между отсеками электролизера, на концах которого имеются вилки, взаимодействующие с поплавками, которые в свою очередь укреплены на стержнях клапанов подвижно, стержни клапанов жестко связаны с клапанами и подвижно с гнездами клапанов, укрепленных в верхней части электролизера, по одному в каждом отсеке. The device also contains a regulator for maintaining pressure in the oxygen and hydrogen compartments of the electrolyzer (automatic differential pressure). It has a rocker hinged on the partition between the electrolyzer compartments, at the ends of which there are forks interacting with the floats, which in turn are movably mounted on the valve stems, valve stems are rigidly connected to the valves and movably with valve sockets mounted in the upper part of the cell, one in each compartment.
На фиг. 1 представлена блок-схема сварочного аппарата; фиг. 2 - электролизер, вид сбоку; фиг. 3 -то же, вид спереди; фиг. 4 - то же, вид в плане; фиг. 5 - то же, разрез по А-А на фиг. 2; фиг. 6 - то же, разрез по Б-Б на фиг. 2; фиг. 7 - то же, разрез по С-С на фиг. 4; фиг. 8 - регулятор поддержки давления; фиг. 9- электроды анода и катода; фиг. 10 - бак-окислитель (водяной затвор); фиг. 11 - бак-осушитель (сборник конденсата); фиг.- 12 схема блока управления. In FIG. 1 shows a block diagram of a welding machine; FIG. 2 - electrolyzer, side view; FIG. 3 is the same, front view; FIG. 4 - same, plan view; FIG. 5 is the same, a section along AA in FIG. 2; FIG. 6 is the same, a section along BB in FIG. 2; FIG. 7 is the same, a section along CC in FIG. 4; FIG. 8 - pressure support regulator; FIG. 9- electrodes of the anode and cathode; FIG. 10 - oxidizer tank (water lock); FIG. 11 - dryer tank (condensate collector); Fig. 12 is a diagram of a control unit.
На фиг. 1-12 представлены составные части устройства для газопламенной сварки и пайки, где электролизер 1, бак сбора конденсата водорода 2, водяной затвор водородный 3, трубопровод 4, соединяющий водородный отсек электролизера 1 с баком сбора конденсата водорода 2, трубопровод 5, соединяющий бак сбора конденсата 2 с баком водяного затвора 3. Трубопровод 6, соединяющий бак водяного затвора водорода 3 с магистралью водорода 7. Бак сбора конденсата кислорода 8, бак водяного затвора кислорода 9, трубопровод 10, соединяющий кислородный отсек электролизера 1 с баком сбора конденсата кислорода 8, трубопровод 11, соединяющий бак сбора конденсата кислорода 7 с баком водяного затвора кислорода 9, трубопровод 12, соединяющий бак водяного затвора кислорода 9 с магистралью кислорода 13. Датчик давления 14, установленный на баке сбора конденсата водорода 2, датчик давления 15, установленный на баке сбора конденсата кислорода 8. Понижающий трансформатор 16, выпрямитель 17, объединенный с тиристорным регулятором напряжения 18, электросеть 19 напряжения 220/380 В. Электросеть 20 питания электролизера 1, электросеть 21 датчиков 14 и 15. Электролизер 1 (фиг. 2, 3, 4, 5, 6, 7), корпус электролизера 22, поддон электролизера 23, патрубок трубопровода 4, патрубок трубопровода 10, смотровое окно уровня жидкости 24, перегородка 25 в корпусе электролизера 1, электроды анода и катода 26 и 27 электроизоляция электродов и внутренней поверхности корпуса электролизера 28, коромысло 29, шарнир коромысла 30, ось шарнира укреплена на нижней кромке перегородки 25 электролизера 1, левое плечо 31 и правое плечо 31' коромысла 29. Вилка 32 левого плеча 31 коромысла 29. Поплавок 33 водородной секции, захват 54 поплавка 33, втулка 35 поплавка 33. Клапан 36 водородного отсека электролизера, гнездо 37 клапана 36 водородного отсека электролизера. Стержень 38 клапана 36, пружина 39 клапана 36, направляющая 40 стержня 38, упор 41 на стержне 38, сигнальный элемент 42. Аналогично устроено устройство кислородной секции электролизера и имеет те же позиции, но со значком ('), например вилка 32'. In FIG. Figures 1-12 show the components of a device for gas-flame welding and soldering, where the
Шпилька выводной клеммы 43, гайка выводной клеммы 43 с шайбой 44, болты крепления поддона с корпусом электролизера 45, заливная горловина с пробкой 46, отверстия в пластинах электродов 47. Pin of
Бак 2 для сбора конденсата водорода (фиг. 11). Корпус бака 48, крышка бака 49, сливная пробка 50, впускной штуцер 51, выпускной штуцер 52, датчик давления 14, впускной клапан 53, запорный клапан 54.
Бак 8 для сбора конденсата кислорода имеет аналогичное устройство, как и бак 2 сбора конденсата водорода (фиг. 11). The oxygen condensate collecting tank 8 has a similar device as the hydrogen condensate collecting tank 2 (FIG. 11).
Гидрозатворы водородный 3 и кислородный 9 имеют одинаковое устройство и содержат корпус 55, крышку 56, штуцер ввода 57, барботажную трубку 58, сливную пробку 59, выходной штуцер 60. Hydrogen locks
Схема блока управления (фиг. 12): электросеть 19 напряжением 220/380 В, понижающий трансформатор 16, выпрямитель 17, объединенный с тиристорным регулятором напряжения 18. The control unit circuit (Fig. 12):
Работает предлагаемое устройство следующим образом. Устройство монтируется, как показано на фиг. 1. Подготовка устройства к работе: электролизер заливается на 50% объема, т.е. около шести литров раствора, содержащего 95% воды и 5% какой-либо щелочи: KOH или NaOH. В бак водородного гидрозатвора заливают 50%-ный раствор воды с керосином или ацетоном на 2/3 объема бака, керосин добавляется для повышения температуры пламени горелки, а ацетон наоборот - для понижения. Затем устройство подключается к сети и через несколько минут готово к работе. Ток подается на электроды электролизера и вода начинает разлагаться на водород и кислород, которые накапливаются в своих отсеках: кислород на аноде, а водород на катоде. При этом герметичная перегородка не дает смешиваться газам, а разность давлений регулируется клапанами, которые не дают чрезмерно колебаться уровню раствора в отсеках. Осуществляется это следующим образом, допустим, что давление повышается в водородном отсеке. Под действием повышенного давления в этом отсеке уровень раствора понижается, а в кислородном повышается. Поплавок в кислородном отсеке перемещается вверх вдоль стержня 38, а клапан кислородного отсека остается закрытым. Вместе с поплавком вверх поднимается плечо коромысла, а противоположное плечо коромысла, находящегося в водородном отсеке, опускается вниз, вместе с ним относительно стержня 38 опускается и поплавок. Дойдя до упора на стержне, он перемещает его, а вместе с ним и стержень с клапаном водородного отсека. Клапан открывается и соединяет водородный отсек с атмосферой, при этом происходит сброс излишков газов, повышение уровня в водородном отсеке и понижение уровня в кислородном отсеке. Когда уровни в отсеках сравняются, то клапан закроется, следовательно, выравняется и давление газов в отсеках. Точно так же происходит выравнивание давления при повышении давления в кислородном отсеке. Следовательно, поддержание равновесия будет происходить автоматически при одновременном повышении давления в обоих отсеках. The proposed device operates as follows. The device is mounted as shown in FIG. 1. Preparation of the device for operation: the electrolyzer is filled in at 50% of the volume, i.e. about six liters of a solution containing 95% water and 5% of any alkali: KOH or NaOH. A 50% solution of water with kerosene or acetone is poured into the tank of a hydrogen lock in 2/3 of the tank volume, kerosene is added to increase the temperature of the burner flame, and acetone, on the contrary, to lower it. Then the device connects to the network and after a few minutes is ready to work. The current is supplied to the electrodes of the electrolyzer and the water begins to decompose into hydrogen and oxygen, which accumulate in their compartments: oxygen at the anode, and hydrogen at the cathode. At the same time, the sealed partition prevents the gases from mixing, and the pressure difference is regulated by valves, which do not allow the level of the solution to fluctuate excessively in the compartments. This is carried out as follows, suppose that the pressure rises in the hydrogen compartment. Under the influence of increased pressure in this compartment, the level of the solution decreases, and in the oxygen increases. The float in the oxygen compartment moves up along the
Аварийное отключение питания электролизера происходит только тогда, когда давление превысит заданное одновременно в обоих отсеках, что обеспечивается срабатыванием датчиков 14 и 15. An emergency power off of the electrolyzer occurs only when the pressure exceeds the set simultaneously in both compartments, which is ensured by the operation of
Выделившиеся газы поступают в баки-сборники конденсата: водород в бак 2, кислород в бак 8. На крышках этих баков установлены датчики давления 14 и 15, включающие микропереключатели при превышении заданного давления. Микропереключатели соединены с тиристорным регулятором напряжения, который срабатывает, отключая питание от электродов. Из баков-сборников конденсата осушенные газы поступают в баки гидрозатворов, эти баки оборудованы клапанами, размещенными в штуцерах, они служат против высасывания растворов из гидрозатворов при остывании аппарата. Затем газы проходят гидрозатворы и поступают на горелку. Горелки применяются стандартные, такие же как и на ацетиленовых газосварочных аппаратах. По окончании работ установку отключают от сети. The evolved gases enter the condensate collection tanks: hydrogen to tank 2, oxygen to tank 8.
Технико-экономические преимущества предлагаемого изобретения следующие:
- позволяет получать раздельно водород и кислород, что в свою очередь дает возможность применять их как совместно, так и порознь;
- позволяет регулировать подачу того или иного газа раздельно при производстве работ;
- не требует создания новых видов горелок, т.к. используются стандартные;
- при работе аппарата вредные выбросы сведены к минимуму, а также нет отходов, которые требуют захоронения;
- при работе данного аппарата давление газов, создаваемое в нем, теоретически может быть любым, поэтому данный аппарат может заменить ацетиленовую газосварку;
- данный аппарат более мобилен и компактен, чем ацетиленовый;
- время работы данного аппарата практически неограниченно, т.к. зависит в основном только от наличия воды.The technical and economic advantages of the invention are as follows:
- allows you to receive separately hydrogen and oxygen, which in turn makes it possible to use them both together and separately;
- allows you to regulate the flow of a particular gas separately during work;
- does not require the creation of new types of burners, as standard ones are used;
- during the operation of the apparatus, harmful emissions are minimized, and there is also no waste that requires disposal;
- during the operation of this apparatus, the gas pressure created in it can theoretically be any, therefore this apparatus can replace acetylene gas welding;
- this unit is more mobile and compact than acetylene;
- the operating time of this unit is almost unlimited, because depends mainly on the availability of water.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112170A RU2110376C1 (en) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Device for gas welding and brazing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95112170A RU2110376C1 (en) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Device for gas welding and brazing |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95112170A RU95112170A (en) | 1997-06-27 |
| RU2110376C1 true RU2110376C1 (en) | 1998-05-10 |
Family
ID=20170126
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95112170A RU2110376C1 (en) | 1995-07-13 | 1995-07-13 | Device for gas welding and brazing |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2110376C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474624C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-10 | Сергей Армаисович Григорьян | Water electrolytic generator gate |
| CN104907666A (en) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 柳州格瑞斯光电科技有限公司 | Small hydrogen-oxygen water welder |
-
1995
- 1995-07-13 RU RU95112170A patent/RU2110376C1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474624C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-02-10 | Сергей Армаисович Григорьян | Water electrolytic generator gate |
| CN104907666A (en) * | 2015-05-29 | 2015-09-16 | 柳州格瑞斯光电科技有限公司 | Small hydrogen-oxygen water welder |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95112170A (en) | 1997-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3957618A (en) | Water decomposition apparatus for producing detonating gas | |
| US4533451A (en) | Electrolyzed water producing apparatus | |
| US4290873A (en) | Chlorine gas generator apparatus | |
| US3933614A (en) | Pressure vessel for hydrogen generator | |
| CN201461149U (en) | Electrolysis unit of water and device for supplying supplementary fuel to engine as well as automobile | |
| CN103867352A (en) | Energy-saving combustion-supporting vehicle-mounted hydrogen-oxygen generation system | |
| GB680186A (en) | Improvements relating to pressure electrolyzers | |
| RU2110376C1 (en) | Device for gas welding and brazing | |
| CA1038332A (en) | Hydrogen generating system | |
| CN100447306C (en) | Automatic hydro-electrolytic hydroxide generator | |
| KR20050047697A (en) | A mixed gas generator of oxygen and hydrogen and an electrolyzer therein | |
| US4493760A (en) | Electrolytic cell having nonporous partition | |
| KR200203926Y1 (en) | Hydration energy generator applicable to plant | |
| RU2283736C2 (en) | Device for gas-flame working | |
| SU1776507A1 (en) | Machine for welding, soldering and cutting metals | |
| RU2095474C1 (en) | Electrolytic liquid-supply system in pressure electrolysis plant | |
| CN2434312Y (en) | Electrolytic tank | |
| JPH04346685A (en) | Device for forming gaseous mixture composed of hydrogen and oxygen by hydroelectrolysis | |
| CN2231370Y (en) | Electrolytic water gas burning generator | |
| KR960009108Y1 (en) | Separating apparatus of hydrogen and oxygen | |
| CN2599014Y (en) | Continuous sodium hypochlorite generator | |
| RU2347653C1 (en) | Device for gas-flame processing of materials | |
| RU2038422C1 (en) | Device for production of hydrogen and oxygen | |
| RU2456378C1 (en) | Device for producing hydrogen and oxygen | |
| RU2055941C1 (en) | Apparatus to produce hydrogen-oxygen mixture |