Горелка калачева ю. а. для газопламенной обработки металла

-: ьтпо ; ;".1 А н"м Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик СПИ 1 1727944(72) Авторы изобретения Ю, А. Калачев Курганский машиностроительный институт им. В. И, Ленина(54) ГОРЕЛКА КАЛАЧЕВА К 3. А. ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛАИзобретение относится к газопламенной обработке металлов и касается конструкции горелок. Применение газовзаменителей ацетилена, например пропан-бутана, в процессе сварки стали вызывает снижение скорости процесса, увели 5чение зоны Термического влияния, требует применения специальной присадочнойпроволоки. Эти недостатки можно устранить; преобразуя пропан- бутан в ацетилен,тОИзвестен ряд конструкций реакторовдля получения ацетилена из углеводородных газов. Например, метод и аппаратдля производства ацетилена и других не-15насьпценных углеводородов термическимкрекингом и частичным окислением угле-водородных газов при высоких темпера-турах Я .Известен также патент фРГ - конструк-ция пиролизного реактора, представляющего собой устройство труба в трубе причем через внещнее кольцевое пространствво, ограниченное формовочным камнем,2праходит газ-теплоноситель, а через внутреннтою трубу- реагирующий газ 2 .Работа известных конструкций реакторов связана с рядом недостатков, а именно: большими тепловыми потерями при охлаждении продуктов реакции, отложением сажи в реакционном канале, большими затратами при выполнении последующих операций очистки, сжатия и разделения газа,Известна также горелка для газопламенной обработки металлов, содержащая корпус с газоподводящими трубками, наружным мундштукомс"каналой, в котором смонтирован внутренний мундштук с центральным отверстием Я .Однако эта горелка не обеспечивает достаточно высокую температуру пламени.Цель изобретения - повышение температуры пламени путем обеспечения образования ацетилена из газов-заменителей.В предлагаемой горелке это достигает ся тем, что между наружным и внутренним мундштуками у рабочего торца горелки образована реакционная камера, а горелка15 В сборе выходное отверстие внутрен- .ней трубки утоплено относительно наружной, в результате чего на выходе из внутренней трубки создается область скачкообразного расширения сечения - реакционный канал 11. Основными конструктивными ,параметрами, определяющими35аэродинамику процесса, являются отношений:1) диаметра реакционного канала к диаметру центрального каналаВк 40- = 2 5-3 2а ф ф2) отношение длины реакционного канала к его диаметру= 2-2,5;3) отношение длйны центрального канала к его выходному отверстию=13-15;4) отношение длины наружного канала к его выходному отверстиюРл- : 6-7.Работа горелки - реактора осушесчвляется следующим образом.Из корпуса горелки при открытии вентилей 2 и 3 пропан и кислород, посфпающие под давлением 0,7-1,5 и 0,5- . 1,2 кгс/см соответственно смешиваются в инжекторе (причем инжектируюшим газом является пропан) и, пройдя гаэоподводяшую трубку 8 и кольцевую щель,3 7279снабжена дополнительной трубкой для подачи газа-заменителя ацетилена, смонтированной на корпусе горелки и соединенной с упомянутой камерой.В предлагаемой горелке отношение длины реакционной камеры к ее диаметру равно 2-2,5, отношение диаметра реакционной камеры к диаметру центрального канала 2,5-3,2, отношение длины центрального канала к его диаметру 1 О 13-15, а отношение длины канала наружного наконечника к его диаметру равно 6-7.На фиг. 1 изображена описываемая горелка на фиг, 2 - наконечник.Горелка-реактор состоит из корпуса 1 с двумя вентилями 2 и 3 и наконечника 4.Наконечник горелки содержит дополнительный вентиль горючего газа 5, узел 20инжекции 6, две газоподводяшие трубки7 и 8 для раздельной подачи пропана ийрбпанкислородной смеси и включаетнаконечник специальной конструкции, со стоящий из двух мундштуков - внутреннего 9 и концентрично расположенногос ним наружного 10. 44 4образованную стенками наружного и внутреннего мундштуков, поступают в реакционный канал 11,При поджигании газокислородная смесь состававтягивается в реакционный канал, образуя высокотемпературное, быстрогоряшее кольцевое пламя. Часть выделившегося в реакционном канале тепла идет на нагрев медных мундштуков 10 и 9, обес- печиваяпредварительныйкосвенный нагрев проходящих по ним газов, а большая часть тепла расходуется на повышение энтальпии и пиролиз потока пропана, выходящего в реакционный канал 11 через вентиль 12, трубку 7 и внутренний мундштук 9, Реакция горения кольцевого пламени вследствие малой длины реакционного канала нэ получает в нэм полного развития и заканчивается на выходе иэ него, где температура достигает максимального значения,Образовавшийся в реакционном канале ацетилен при выходе из него распадается на элементы и сгорает, добавляя к теплу реакции первой стадии сгорания 58,6 ккал/моль тепло энергии распада 54 ккал/моль.Формула из обрете ния1. Горелка для газопламенной обработки металла, преимущественно с использованием газов-заменителей ацетилена, содержащая корпус с газоподводящими трубками и наружным мундштуком с каналом, в котором смонтирован внутренний мундштук с центральным отверстием, отличающаясятем,что, с целью повышения температуры пламени путем обеспечения образования ацетилена из газов-заменителей, между наружным и внутренним мундштуками, у рабочего торца горелки, образована реакцион-. ная камера, а горелка снабжена дополнительной трубкой для подачи газа-заменителя ацетилена, смонтированной на корпусе горелки и соединенной с упомянутой камерой.2, Горелка по п. 1, о т л и ч а ю-щ а я с я тем, что отношение длины реакционной камеры к ее диаметру равно 2-2,5, отношение диаметра реакционной камеры к диаметру центрального канала равно 2,5-3,2, отношение длины5727944центрального канала к его диаметру рав-но 13-15, а отношение длины каналанаружного наконечника к его диаметруравно6-7./г Фиг Фи ИИПИ Заказ 1114/39 Тираж 619 оное ППП "Патент", г. Ужг Проект Источники информации,принятые во внимание при экспертизе61. Патент США М 2741648,кл. 260-679, 1956,2. Патент фРГ М 1207368,кл. 120 19/01, 1963.3. Авторское свидетельство СССРМ 493596, кл, Р 23 Э 13/34 19741(прототип)