Способ подогрева защитного газа и устройство для сварки с подогретым защитным газом

 

Сущность изобретения: для подогрева газа используют воду, нагретую сварочной дугой при охлаждении горелки, а далее воду , охлажденную в подогревателе газом, направляют обратно в горелку для ее охлаждения при дальнейшем циркулировании воды между горелкой и подогревателем газа. Подогреватель газа, полость которого сообщается с баллоном жидкой углекислоты и с горелкой, охлаждаемой водой и имеющей полость для прохождения воды, имеет внутри полости газа не сообщающуюся с ней полость с наклонными в сторону выхода каналами для прохождения воды, поступающей в нее из горелки и выходящей из нее также в горелку. Тепло сварочной дуги используется для подогрева газа. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 9/173

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ (Л

С (21) 4784462/08 (22) 22.01.90 (46) 15.01.93. Бюл. N 2 (71) Киевское научно-производственное объединение по механизации и автоматизации производства ВПКТИстройдормаш" (72) С. В. Погорельский и А. Б. Данилевский (73) Киевское научно-производственное объединение по автоматизации и механизации технологии производства "Камет" (56) Авторское свидетельство СССР

N259299,,кл. В 23 К 9/16, 1967.

Прох Л. Ц. и др, Справочник по сварочному оборудованию. Киев: Техника, 1983, с, 43, рис. 31. (54) СПОСОБ ПОДОГРЕВА ЗАЩИТНОГО

ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ С ПОДОГРЕТЫМ ЗАЩИТНЫМ ГАЗОМ

Изобретение относится к сварке, и частности к дуговой сварке в углекислом газе, Известен способ, при котором горелку охлаждают жидкой углекислотой, в углекислый газ образуется при нагревании и испарении жидкой углекислоты в горелке, Недостатком этого способа является необходимость наличия трубопровода высокого давления (до 100 кгlмм ) между баллоном и горелкой, что осложняет эксплуатацию устройства.

Широко известен способ подогрева углекислого газа, подаваемого в сварочную горелку с использованием электроэнергии, сварочную горелку при этом способе охлаждают проточной водой, Для осуществления этого способа устройство содержит установленный в системе,, SU „„1788926 АЗ (57) Сущность изобретения: для подогрева газа используют воду, нагретую сварочной дугой при охлаждении горелки, а далее воду, охлажденную в подогревателе газом, направляют обратно в горелку для ее охлаждения при дальнейшем циркулировании воды между горелкой и подогревателем газа. Подогреватель газа, полость которого сообщается с баллоном жидкой углекислоты и с горелкой, охлаждаемой водой и имеющей полость для прохождения воды, имеет внутри полости газа не сообщающуюся с ней полость с наклонными в сторону выхода каналами для прохождения воды, поступающей в нее из горелки и выходящей из нее также в горелку. Тепло сварочной дуги используется для подогрева газа. 2 с. и 1 з,п. ф-лы, 2 ил, подачи газа подогреватель газа. включенный в систему электроснабжения и соединенный на входе с баллоном с жидкой углекислотой и на выходе с газовой горелкой, имеющей полость для прохождения проточной воды для охлаждения, Недостатки прототипов способа и угтройства заключаются в необходимости использования электроэнергии для.подогрева газа и, кроме того, в том, что нерационально используется проточная вода, что отрицательно сказывается на экологической ситуации.

Целью изобретения является экономия электроэнергии и воды

Для достижения поставленной цели при способе подогрева углекислого газа, который подают в сварочную горелку с системой

1788926 охлаждения, газ подогревают охлаждающей горелку средой, выходящей иэ системы охлаждения горелки; в устройстве для сварки с подогретым защитным газом, содержащем сварочную горелку со шлангом для подвода защитного газа, системой охлаждения со шлангами для подвода и отвода охлаждающей среды, подогреватель газа с полостью для защитного газа, соединенной с источником газа и шлангом для подвода 10 защитного газа к горелке, подогреватель выполнен с рубашкой для подогревающей среды с двумя штуцерами, входной из которых соединен со шлангом для отвода охлаждающей среды из горелки, а выходной — со шлангом для подвода охлаждающей среды в горелку, причем рубашка для прохода подогревающей среды выполнена в виде нескольких наклонных каналов, расположенных в полости для защитного газа, и коллектора с заслонкрй, расположенных противоположно дну подогревателя и соединенных с наклонными каналами.

Такое решение обеспечивает достижение цели, так как разогретая в горелке среда (вода, пар) при ее охлаждении поднимается в пОдключенный в ее систему подогреватель газа, где газ омывает полость для прохождения воды и подогревается перед подачей в сварочную горелку, при этом вода в подогревателе газа охлаждается и вытесняется непрерывно поступающей из горелки горячей водой обратно в систему охлаждения горелки. Таким образом, исключается необходимость использования электроэнергии для подогрева газа и, кроме того, образуется замкнутая система обращения воды как для охлаждения горелки, так и для подогрева газа, что исключает необходимость использования проточной воды.

На фиг, 1 изображено устройство для осуществления способа: на фиг. 2 — подогревательь газа, Устройство содержит подогреватель 1 газа, полость 2 которого соединена входным штуцером 3 с баллоном 4 углекислоты и выходным штуцером 5 с газовой горелкой

6. Внутри подогревателя (фиг. 1, 2) имеется не сообщающаяся с полостью 2 газа по лость 7 с наклонными каналами в виде трубок 8 (могут быть и другие конструктивные решения) и перед ними перегородкой 9 в верхней части. Полость 7 сообщается с выполненной в горелке полостью, заливаемой водой (может быть использован фреон) для охлаждения горелки, в нижней части через штуцер 10 и шланг 11 подачи воды в горелку, в верхней части через штуцер 12 и шланг 13 для выхода воды из горелки. Полость 7 с каналами 8, шланг 11, полость горелки 6 для

55 воды и шланг 13 образуют замкнутую систему обращения воды, Горелка имеет закрываемый патрубок 14, через который предварительно заливают воду, оставляя незаполненной определенную часть. которая компенсирует расширение обьема воды и нагревании, Система действует следующим образом.

После возбуждения сварочной дуги жидкость, находящаяся в горелке 6, йагревается и испаряется, пар по шлангу 13 через штуцер 12 поступает в полость 7, где огибая перегородку 9, равномерно распределяется по каналам 8, омываемым углекислым газом, поступающим через штуцер 3 в полость

2. При этом газ нагревается, через штуцер 5 выводится из подогревателя и поступает для защиты сварочной ванны s горелку 6. а пар охлаждается, конденсируется и. стекая по наклонным трубкам 8 к штуцеру 10, опускается по шлангу 11 к горелке 6 и вытесняет из нее горячую воду, которая вновь поступает в полость 7. Процесс протекает непрерывно до окончания сварки.

Пример . Подогреватель изготовлен из стали 45, диаметр 50 мм, высота 90 мм. внутренние каналы изготовлены из меди и имеют диаметр 8 мм, впаяны в корпус на латунный припой. В систему залито 240 граммов воды, при этом в горелке уместилось 110 граммов, остальное было залито в соединительные шланги примерно до половины. При горении дуги на токе 900 А в сварочной горелке образовывалось количество тепла, достаточное для нагрева воды до температуры, позволяющей проходить воде и пару по каналам подогревателя и нагревать проходящий по подогревателю газ до плюсовой температуры. При горении сварочной дуги на токе 500 А при напря>кен и на дуге 30 В 70% энергии выделяется в сварочную ванну, а 30% излучается дугой.

Если допустить, что даже 10% этой энергии будет выделяться на горелке, то получим Р.

= 30 х 500 = 15000 ватт, На сварочной горелке выделится 450 Вт Серийные подогреватели имеют мощность 70 Вт. Как видим. даже учитывая те большие потери энергии. которые существуют в системе, эта система выполняет свои функции.

Преимущества заявляемого изобретения заключаются в экономии электроэнергии на подогрев газа и воды.

Формула изобретения

1. Способ подогрева защитного газа, который подают в сварочную горелку с системой охлаждения, от л ич а ю щи и с я тем, что, с целью экономии электроэнергии и воды, газ подогревают охлаждающей горелку

1788926 средой, выходящей из системы охлаждения горелки, 2, Устройство для сварки с подогретым защитным газом, содержащее сварочную горелку со шлангом для подвода защитного газа, системой охлаждения со шлангами для подвода и отвода охлаждающей среды, подогреватель газа с полостью для защитного газа, соединенной с источником газа и шлангом для подвода защитного газа к горелке, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью экономии электроэнергии и воды, подогреватель выполнен с рубашкой для подогревающей среды с двумя штуцерами, входной из которых соединен с шлангом для отвода охлаждающей среды из горелки, а выходной— с шлангом для подвода охлаждающей среды

5 в горелку.

3. Устройство по и. 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что рубашка для прохода подогревающей среды выполнена в виде нескольких наклонных каналов, расположенных в

10 полости для защитного газа, и коллектор с заслонкой, расположенных противоположно дну подогревателя и соединенных с наклонными каналами

1788926

40

50

Составитель Л.Дейнека

Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, л.Гагарина, 101

Заказ 80 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5