[实用新型]一种生产制备清洁环保型高速切割和焊接气体的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种生产制备清洁环保型高速切割和焊接气体的装置，该装置利用碳电极间产生的液下电弧制造清洁环保的可燃气体，用于高速切割和焊接；特别是，本实用新型所提供的装置具有一个循环装置，能够将装置产生的气体多次流经电弧区，提升了气体的燃烧热能效，属于清洁能源技术领域。

背景技术

相对于激光等离子等先进切割技术的使用，可燃气体火焰切割技术，具有投资少、易用性好等特点，依然是目前企业工业切割的主要技术选择。

其中，氧-乙炔切割是可燃气体切割工艺中最为成熟、广泛采用的方法。但是，乙炔的原料电石是一种高耗能产品，耗电3000-3500KWh和0.5吨标准焦碳，得到1t电石。生产1t乙炔要排出3.5t电石渣及CO、H₂S、SO₂等有害气体及污水，而且乙炔在使用中存在安全性差、成本高等弊端。因此，乙炔切割气的替代产品成为研究重点。

为此，业界相继出现了天然气、丙烯、丙烷等燃气替代乙炔作为切割燃料。20世纪90年代，中国也开始顺应技术发展，限制乙炔的使用，积极推广环保节能工业燃气，并引进了丙烷类切割气技术。

由于近年全球石油资源的供应紧张和开发的高成本，导致液化石油气成本上升，同时也间接导致该领域技术发展较慢。另外，丙烷气密度大于空气，不宜在船舱等密闭场所使用，在一定程度上影响了丙烷切割气的使用推广。

上述天然气、丙烯等工业燃气在工作时，为了得到理想的工业切割效果，必须在工作时加入氧化催化剂，其作用机理主要是催化、助燃、阻聚、防爆、气化等功能。此外，添加剂通过燃烧时改变火焰频率及波长、激活燃气，使之能放出更多的能量，延长燃烧时间，同时能抑制火焰的热辐射，达到火焰集中、温度高、节省切割气的效果。如在丙烷中加入添加剂后制成的工业燃气，燃烧时火焰温度明显提高，同时由于加入添加剂后改变了火焰的波长和频率、抑止热能向外辐射，火焰更集中，穿透力更强，热能易被工件强化吸收。切割时可大幅提高切割速度，加工厚度增大，速度相对提高。

由于内烷、天然气、液化气等含碳量少于乙炔，所以在使用时，加入添加剂后，方可实现与乙炔相当的性能。因此，氧化催化剂等添加剂的添加成为丙烷等燃气实现即定技术效果的关键问题，同时这也增加了大多数工业燃气的制备难度和复杂程度。

在150多年前，人们发现了液下电弧产生的气体具有可燃烧的特点，由此，液下电弧及其产生气体的可燃特性进入技术领域，被不断研究并加以利用。近些年，人们开始尝试开展液下电弧产生燃气的工业化生产，经过大量努力，得到了可使用的燃气；但是通过液下电弧制备可燃气体生产效率低下，生产成本高昂，并伴有环境问题，难以得到理想的工业化装置或供消费者层面使用的小型装置，产业化困难。

基于上述现状，以及业界对新型燃气替代产品的需要，极有必要提供一种清洁环保、热值高、使用安全、效果理想的新型工业燃气；本实用新型则提供了通过液下电弧制备该新型工业燃气的装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种生产制备清洁环保型高速切割和焊接气体的装置。

所述的制备切割和焊接气体的装置，为一液下电弧发生装置，通过液下电弧实现可燃气体的生产。

所述装置包括一个装有液体的耐压耐热容器；所述容器内部设置有至少一对电极，且电极浸没于液体中；所述电极对中至少一个电极设有至少一个孔洞；所述容器内部设置有向电极输送电流的机构；所述容器内部设置有维持和改变电极对之间距离的机构；所述容器内部设置有使所述液体流过至少一个电极中的至少一个孔洞的机构。

上述装置的容器内部或外部设置有维持和改变电极对之间距离的机构，该机构可瞬间短接电极对，以启动电弧。

上述装置向电极输送的电流为直流电或交流电。

所述液下电弧发生装置的容器内部设置有安装/固定所述电极的夹持装置。该夹持装置可满足电极的快速安装和拆卸，以实现工作过程中电极的方便更换。

所述装置包括一个容器内液位的监测装置。

所述装置包括一个向容器内自动再灌注液体的装置，该装置根据监测装置的信号而启动。

所述容器包含一个气体收集装置，该装置可收集液体表面产生的气体。

所述气体收集装置进一步包含一个气水分离装置。

上述液下电弧发生装置进一步包括一个或多个电弧发生装置。所述的一个或多个电弧发生装置与液下电弧发生装置为串联连接。上述液下电弧产生的气体，经收集后进入一个或多个电弧发生装置的电弧区。