Мундштук для резаков с внешним смешением газов

 

(i ) 567023

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

© (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.02.76 (21) 2320168/27 с присоединением заявки Ке (23) Приоритет

Опубликовано 30.07.77, Бюллетень Ме 28

Дата опубликования описания 02.08.77 (51) М. Кл.2 F 23D 15/04

Государственный комитет

Совета Миннвтров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.034 (088.8) (72) Авторы изобретения

H. Я. Мушенко, Г. П. Ларин и А. Д. Котвицкий (71) Заявитель Краматорский научно-исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения (54) МУНДШТУК ДЛЯ РЕЗАКОВ С ВНЕШНИМ СМЕШЕНИЕМ

ГАЗОВ

Изобретение относится к области газопламенной обработки металлов, а именно к газокислородпым резакам внешнего смешения газов, которые могут быть использованы при ручной и машинной резке.

Известны резаки внешнего смешения газов, у которых устья выходных каналов для горючего газа и подогревающего кислорода выполнены в одной плоскости торца мундштука (1 — 3).

Однако, как показала практика, устойчивая работа таких горелок возможна только при применении газов с высокими скоростями воспламенения — водорода и ацетилена.

При применении в известных резаках газов с низкими скоростями воспламенения — метана, природного, городского и коксового газов, не обеспечивается устойчивое горение пламени, характеризующееся отрывом пламени и плохой привязкой его к мундштуку.

Основной причиной низкой устойчивости горения подогревающего пламени при выполнении устьев выходных каналов в одной плоскости мундштука является присутствие на торце скачкообразно изменяющихся зон с высокой степенью разряжения и с избыточным давлением, которые приводят к отрыву пламени.

Целью изобретения является повышение устойчивости горения подогревающего пламени при использовании горючих газов с низкими скоростями воспламенения.

Указанная цель достигается тем, что на рабочем торце мундштука выполнена форми5 рующая камера, в дне которой по осям каналов для подогревающего кислорода в свою очередь, выполнена кольцевая проточка, при этом ширина проточки равна ее глубине и больше диаметра канала для подогревающего

10 кислорода в 2 — 4 раза, а глубина формирующей камеры равна или вдвое больше указанной глубины кольцевой проточки.

Такое выполнение торцовой части мундштука позволяет исключить взаимное влияние из1> быточных давлений струй на выходе из мундштука и получить равномерное давление в переходной зоне между режущим кислородом и горючим газом. Высокая устойчивость горения подогревающего пламени, получаемая при

2О таком выполнении мундштука, позволяет применять более высокие давления подогревающего кислорода, что значительно увеличивает защитные свойства завесы и повышает химическую чистоту режущего кислорода, умень25 жает влияние режущего кислорода при повышенных давлениях на подогревающее пламя.

Устранение непосредственного контакта внешней среды с выходящими струями горючего газа, достигаемого за счет формирую30 щей камеры, способствует более полному пе567023 ремешиванию горячего газа с подогревающим кислородом и обжатию подогревающего пламени.

На чертеже изображен мундштук, торцовая часть.

Мундштук снабжен промежуточным концентричным рядом выходных каналов 1 для подогревающего кислорода, окружающих режущий канал 2, и наружным концентричным рядом выходных каналов 3 для горючего газа.

Устья выходных каналов 1 для подогревающего кислорода смещены внутрь мундштука относительно общей плоскости выхода горючего газа и режущего кислорода, при помощи кольцевой проточки 4.

Наружная торцовая часть мундштука снабжена формирующей камерой 5, исключающей влияние внешней среды на выходящие струи горючего газа из выходных каналов 3.

Экспериментальными исследованиями установлено, что привязка подогревающего пламени к мундштуку и устойчивость горения пламени зависит от размеров кольцевой проточки, которые определяются из соотношения

В,< — — Н = (2 — 4)d где „— ширина кольцевой проточки;

Н, глубина кольцевой проточки;

d — диаметр выходного канала подогревающего кислорода.

При этом глубина Н„формирующей камеры должна составлять

H,= (1 — 2) H„.

Применение для горючих газов с низкими скоростями воспламенения мундштуков предложенной конструкции, снабженных кольцевой проточкой и формирующей камерой, резко повышает устойчивость горения пламени.

Мундштуки такой конструкции устойчиво работают на подогревающем кислороде как низкого так и высокого давления. Использование для подогревающего кислорода высокого давления увеличивает защитные свойства кислородной завесы, способствующие повышению производительности резки и качества по5 верхности реза.

Как показали промышленные испытания опытного мундштука при отрезке прибылей крупного стального литья, устойчивость горения пламени такого мундштука выше, чем в

10 известных конструкциях резаков инжекторного, внутрисоплового и внешнего смешения газов, а производительность резки на 15 — 20% выше известных.

15 Формула изобретения

Мундштук для резаков с внешним смешением газов, в котором выполнены концентрично расположенные каналы для режущего

20 и подогревающего кислорода и горючего газа, отличa ющийся тем, что, с целью повышения устойчивости подогревающего пламени при использовании газов с низкими скоростями воспламенения, на рабочем торце мунд25 штука выполнена формирующая камера, в дне которой по осям каналов для подогревающего кислорода в свою очередь, выполнена кольцевая проточка, при этом ширина проточки равна ее глубине и больше диаметра

Зо канала для подогревающего кислорода в 2 — 4 раза, а глубина формирующей камеры равна или вдвое больше указанной глубины кольцевой прогочки.

Источники информации, принятые во вни35 мание при экспертизе

1. Патент США № 3389861, кл, 239 †4, 1968.

2. Патент ГДР № 71734, кл. 4g 44/20, 1970.

3. Патент ГДР № 71271, кл. 49h 37, 1970.

40 4. Boschnakow 1. Entwiklungstendenzen auf

den Gebict des thermischen Trenners, «Schweisstechinik», 1971, № 10, с. 20.