Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ГЕНЕРАТОР АЦЕТИЛЕНСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА ДЛЯ ГАЗОПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ И СВАРКИ МЕТАЛЛОВ
ГЕНЕРАТОР АЦЕТИЛЕНСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА ДЛЯ ГАЗОПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ И СВАРКИ МЕТАЛЛОВ

ГЕНЕРАТОР АЦЕТИЛЕНСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА ДЛЯ ГАЗОПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ И СВАРКИ МЕТАЛЛОВ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: практически в любых отраслях промышленности, строительстве, при обработке металлов в бытовых условиях как средство для получения ацетиленсодержащего газа, используемого для газопламенной резки и сварки. Сущность изобретения: в заполненном крекируемой рабочей жидкостью корпусе газогенератора, содержащего коническое днище, герметичную крышку с токоподводами, электродную решетку с горизонтально расположенными неподвижными электродами, промежуточные графитовые подвижные контакты-электроды, размещенные на неподвижных электродах и между ними, штуцеры для подачи и слива крекируемой рабочей жидкости и отвода получаемой газовой смеси, средство подъема крышки, электродная решетка выполнена в виде разборной рамки со стационарными перегородками, установленными вдоль осей неподвижных электродов и перпендикулярно им с образованием вертикальных тоннелей для размещения и ориентированного перемещения промежуточных контактов - электродов, токоподводы в нижней части выполнены в виде кронштейнов для удержания рамки и обеспечения возможности ее вертикального перемещения совместно с крышкой, а корпус выполнен с водоохлаждаемой рубашкой. 6 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2026333
Класс(ы) патента: C10G15/08, C25B9/00
Номер заявки: 93003031/05
Дата подачи заявки: 20.01.1993
Дата публикации: 09.01.1995
Заявитель(и): Акционерное общество "Научно-производственная фирма "ТЭРА"
Автор(ы): Песин О.Ю.; Эстрин Р.И.; Конохов В.Н.; Петрусенко А.П.
Патентообладатель(и): Акционерное общество "Научно-производственная фирма "ТЭРА"
Описание изобретения: Генератор ацетиленсодержащего газа предназначен для газопламенной резки и сварки металлов и может быть использован практически во всех отраслях промышленности, строительстве, при обработке металлов в бытовых условиях.
В промышленности известно множество устройств для получения смеси горючих газов методом электрокрекинга из различных видов жидкого органического сырья, в том числе и из отходов химических производств.
Из уровня техники известен реактор для электрокрекинга жидких продуктов с многоярусной решеткой, содержащей три яруса горизонтально расположенных неподвижных электродов и подвижных электродов, которые расположены между неподвижными электродами. При этом величина зазора между неподвижными электродами выполнена уменьшающейся от верхнего яруса к нижнему (а.с. N 161114, С25В 9/00, 1962) - [1].
Известная конструкция реактора с многоярусной решеткой обеспечивает повышение производительности в сравнении с одноярусной, но также, как и с одноярусной решеткой, не обеспечивает стабильность процесса и постоянство состава получаемой газовой смеси.
Известен газогенератор, предназначенный для получения ацетиленсодержащего газа, содержащий корпус, заполненный крекируемой жидкостью, неподвижно установленную в ней, электродную решетку из четырех токоподводящих электродов, с расположенными на них подвижными графитовыми контактами - электродами, размещенный в верхней части корпуса патрубок вывода получаемого газа, патрубок ввода исходного сырья - в донной части и патрубок вывода сажевой суспензии - выше уровня жидкости, при этом диаметр подвижных контактов-электродов превышает зазор в электродной решетке. (см.сб. "Химические реакции органических продуктов в электроразряде", /Под ред. Печуро Н.С. М., "Наука", 1966, с.129-136) - [2].
Однако в известной конструкции имеет место нестабильный процесс за счет неравномерного газообразования по всему объему подвижных контактов-электродов; снижение подвижности нижележащих слоев и, как следствие, замыкание цепи между электродами и увеличение потерь электроэнергии на джоулево тепло.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание генератора ацетиленсодержащего газа, обеспечивающего стабильность процесса, постоянство производительности и состава получаемой газовой смеси и, кроме того, возможность безопасного и простого обслуживания.
Достижение технического результата обеспечивается тем, что в газогенераторе электродная решетка выполнена в виде прямоугольной разборной рамки из диэлектрического материала с неподвижно размещенными в горизонтальной плоскости параллельно друг другу графитовыми электродами, свободно расположенными сверху между ними графитовыми контактами - электродами и стационарными перегородками, установленными вдоль осей неподвижных электродов и перпендикулярного им с образованием вертикальных тоннелей для размещения и ориентированного перемешения подвижных контактов-электродов, при этом рамка выполнена с возможностью вертикального перемещения совместно с крышкой для смены расходуемых электродов, а корпус реактора выполнен с водоохлаждаемой рубашкой, тоководы в нижней части выполнены в виде кронштейнов для удержания рамки.
На фиг.1 изображена принципиальная технологическая схема установки; на фиг.2 - общий вид генератора (продольный разрез); на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг.4 - вид по стрелке А на фиг.2; на фиг.5 - общий вид сепаратора (продольный разрез); на фиг.6 - сечение В-В на фиг.2.
Генератор представляет собой вертикальный цилиндрический корпус 1, имеющий водоохлаждающую рубашку 2. Охлаждение может осуществляться водой из водопроводной сети. Днище 3 корпуса имеет коническую или цилиндрическую форму со штуцером 4 для слива рабочей жидкости 5. Эллиптическая (или плоская) крышка 6 имеет быстросъемное крепление 7 и фланцевое уплотнение 8. На крышке 6 расположены два проходных изолятора 9, через которые внутрь корпуса введены две токопроводящие штанги 10, являющиеся одновременно кронштейнами 11 для крепления электродной решетки. Решетка в виде прямоугольной разборной рамки 12 из диэлектрического материала (например, текстолита), в которой стационарно размещены в горизонтальной плоскости параллельно друг другу графитовые стержни-электроды 13 цилиндрической формы. К электродам 13 подведено напряжение от сварочного трансформатора (на чертеже не показан). Зазор между электродами 13 составляет 3-4 мм. Сверху на неподвижных электродах и между ними помещены промежуточные подвижные контакты-электроды 14 в виде шариков из графита. Электродная решетка имеет также стационарные перегородки 15, расположенные вдоль осей электродов 13 и перпендикулярно им с образованием вертикальных тоннелей 16 для размещения подвижных контактов-электродов (шарики) и ориентированного их перемещения. Электродная решетка 12 находится в слое органической рабочей жидкости 5, заполняющей реактор на 2/3 его высоты. При включении источника электропитания между стационарными электродами и промежуточными подвижными контактами-электродами возникают периодические нестационарные электрические разряды, под воздействием которых рабочая жидкость крекирует с образованием ацетиленсодержащего газа и сажи, накапливающейся в ее объеме.
Для обеспечения стабильности процесса производства ацетиленсодержащего газа промежуточные контакты-электроды заключены в вертикальные тоннели для гарантированного ориентированного возвращения их после подъема в исходное положение, что приводит к постоянству производительности и состава получаемого газа.
Ацетиленсодержащий газ поступает из газогенератора через штуцер 17 в промежуточную емкость-разделитель 18, где освобождается от микрокапель жидкости, частиц сажи и затем направляется в горелку.
Газогенератор оборудован щупом 19 для контроля уровня рабочей жидкости, электроконтактным манометром 20, предохранительным клапаном 21 для ограничения давления, затвором-огнепрегради- телем 22, для исключения проникновения в генератор пламени от горелки, а также штуцерами для заливки 23 рабочей жидкости, продувки инертным газом и т.д. Имеется поддон 24 и сборник отработанной жидкости 25.
Периодическое обслуживание генератора заключается в смене рабочей жидкости и графитовых электродов по мере их расходования. Обслуживание производится после разгерметизации генератора. Подъем крышки вместе с решеткой осуществляется блочным подъемником с помощью лебедки 26 или груза - противовеса. Рабочая жидкость закачивается с помощью электронасоса 27.
Образующийся в газогенераторе ацетиленсодержащий газ под собственным давлением транспортируется к горелке с помощью обычного шланга, применяемого в газосварочной технике.
Техническая характеристика генератора и узлов установки
Производительность по газу 2 м3/час
Потребляемая мощность (в разряде) 6 кВт
Источник питания сварной трансформатор
Рабочая жидкость углеводороды с т.кип. не
ниже 100оС
Объем загружаемой жидкости 40-90 л
Время непрерывной работы до очередного
обслуживания 4-8 ч.
Давление в генераторе:
рабочее 0,01-0,075 МПа
максимальное 0,15 МПа
Примерный состав ацетиленсодержащего газа, об.%:
С2Н2 20-30
Н2 50-60
СnН2 + СnH2n + 2 10-20
Габаритные размеры, мм:
диаметр корпуса 440
диаметр с водоохлаждаемой рубашкой 500
высота без опор 1000
Масс, кг:
собственная 120
в снаряженном состоянии 210
Количество обслуживающего персонала 1 человек
Объем сепаратора 0,03 м3
Материал Ст.3
Марка трансформатора ТДМ-251У2
Ток, А:
номинальный 250
пределы регулирования 100-260
Напряжение, В:
номинальное рабочее 30
холостого хода 80
Масс, кг 49
Емкость для приема отработанной жидкости:
объем 0,1 м3
количество, шт. 4
Емкость для хранения рабочей жидкости
объем, м3 0,2
количество, шт 2
Насос для перекачки рабочей жидкости
тип насоса "Х"
производительность 3 м3/час.
Электроконтактный манометр типа ЭКМ, для отключения электропитания генератора при превышении давления более 0,15 МПа.
Датчик температуры (термометр сопротивления) с показывающим прибором - для контроля То рабочей жидкости
Тип показывающего прибора Ш 4500
Пределы измерения 20-200оС
Клапан предохранительный для предотвращения
подъема давления в генераторе выше допустимого
Тип клапана ППК
Давление максимальное 0,15 МПа
Затвор-огнепреградитель - для защиты генератора
от проникновения в него пламени горелки
тип затвора ЭСУ-1
Давление в генераторе поддерживается на уровне 0,15 МПа ±15%. Генератор может устанавливаться на стационарных опорах или на передвижной платформе как на открытом воздухе, так и в помещении, имеющем приточно-вытяжную вентиляцию.
В качестве рабочей жидкости (сырья) могут использоваться углеводороды или нефтяные фракции с т.начала кипения выше 100оС, не содержащие механических включений. Получаемый ацетиленсодержащий газ может обеспечить работу стандартной сварной горелки.
Конкретный пример работы установки генератора.
В качестве исходного сырья были использованы отработанные нефтепродукты с элементным составом брутто С7,33Н12. В газогенератор залили 70 л рабочей жидкости. Электродная решетка была выполнена из неподвижных электродов диаметром 40 мм, подвижных контактов-электродов диаметром 10 мм, зазор между неподвижными электродами - 4 мм. Высота стенок перегородки составила 35 мм.
При подаче рабочего напряжения (80 В) между неподвижными электродами и графитовыми контактами-электродами возникают дуговые разряды, под действием которых происходит разложение рабочей жидкости с образованием газа и сажи. Под действием образовавшегося газа промежуточный подвижный контакт-электрод подбрасывается вверх в тоннеле на высоту 30 мм, что приводит к растяжению и затем к обрыву дуги. Под действием собственной массы и за счет перегородок промежуточный контакт-электрод опускается точно на исходную позицию и разряд повторяется.
Использование тоннельной электродной решетки обеспечивает стабильность процесса и постоянство производительности за счет ориентированного строго направленного перемещения и возврата промежуточных контактов-электродов в исходное положение.
Полученный газ направляется в сепаратор и далее к потребителю в газосварочную горелку и имеет следующий состав в об.%: С2Н2 30,3; Н2 62,0; СН4 2,2; С2Н4 4,7; С3Н6 0,8.
В процессе работы реактора поддерживалось давление - 0,12 МПа и температура 50оС.
Выполнение электродной решетки подвижной, а токопроводов в виде кронштейнов решетки, позволяет упростить конструкцию ее и обслуживание при замене электродов.
Таким образом, данная конструкция за счет усовершенствования электродной решетки позволяет обеспечить стабильность процесса получения горючего газа, постоянство производительности и безопасность обслуживания установки.
Формула изобретения: ГЕНЕРАТОР АЦЕТИЛЕНСОДЕРЖАЩЕГО ГАЗА ДЛЯ ГАЗОПЛАЗМЕННОЙ РЕЗКИ И СВАРКИ МЕТАЛЛОВ, содержащий вертикальный корпус с коническим днищем и герметичной крышкой с токоподводами, заполненный крекируемой рабочей жидкостью, электродную решетку с горизонтально расположенными неподвижными электродами, промежуточные графитные подвижные контакты-электроды, размещенные на неподвижных электродах и между ними, штуцеры для подачи и слива крекируемой рабочей жидкости и отвода получаемой газовой смеси, средство подъема крышки, отличающийся тем, что электродная решетка выполнена в виде разборной рамки со станционарными перегородками, установленными вдоль осей неподвижных электродов и перпендикулярно к ним с образованием вертикальных тоннелей для размещения и ориентированного перемещения промежуточных контактов-электродов, токоподводы в нижней части выполнены в виде кронштейнов для удержания рамки, при этом рамка имеет возможность вертикального перемещения совместно с крышкой, а корпус выполнен с водоохлаждаемой рубашкой.