[发明专利]利用水分解成氢气和氧气进行气焊机的方法

说明书

本发明是一种利用电解水生成氢气和氧气混合气体进行焊接的方法。

目前，利用水分解成氢气和氧气进行焊接是一种新技术，一般的利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备是由气液分离罐（带助焊罐），循环泵、电解槽、冷凝器（带冷风扇）、输液管道和焊炬组成。其工作原理是：在气液分离罐中加入纯水和固体氢氧化钠或氢氧化钾按重量比为4∶1混合成的电解液，循环泵将气液分离罐中的电解液送入电解槽进行电解，又将充满气泡的电解液压入冷凝器进行冷却，然后返回气液分离罐中，在气液分离罐中电解出的氢气和氧气混合气体上升，电解液下降，继续循环，反复上述循环过程，当气液分离罐中的氢气和氧气混合气体达到3-4MPa的压力时，停止电解，至此开启和点燃焊炬，进行焊接操作。这种利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备可以焊接和烧制有色金属，黑色金属和玻璃器皿，具有无污染、无噪音、安全可靠、体小量轻等特点。但是同时又存在一个致命的缺点：这种利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备的电能转换率太低，根据理论计算和实际检测，这种水焊机的电能转换率在66%左右。由于耗电量很大，使得利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备在实际应用中很难推广。

本发明的目的是提供一种利用水分解成氢气和氧气进行气焊的方法。使用本发明的方法可以将利用水分解在氢气和氧气进行气焊的设备的电能转换率提高，使电能转换率达到90%左右，达到节能效果。

本发明是通过下述方式实现的。采用由气液分离罐、循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道、和焊炬组成的利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备，在上述气液分离罐中加入纯水和固体氢氧化钠或氢氧化钾按重量比为4∶1混合成的电解液，通过上述循环泵将电解液送入上述电解槽中电解，再将电解液经上述冷凝器送回上述气液分离罐中，上述循环过程反复进行，当上述气液分离罐中的氢气和氧气混合气体达到3-4MPa的压力时，进行焊接操作，本发明的要点是上述循环过程频率为0.8-1.2次/分，并且上述采用的气液分离罐、循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道所组成的“电解液循环系统”中的有效容积等于上述采用的循环泵的每分钟的输液量。在利用水分解氢气和氧气进行气焊的设备中的气液分离罐（带助焊罐的利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备，也包括助焊罐）、循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道的总的容积减去从理论计算出氢气和氧气混合气体所占的容积，为电解液所占的容积，也就是有效容积。

我们根据实验得出下列三项结果：

（1）电解液中含气度与电解液的电阻值成正比，降低含气度可减小电阻。

（2）电解液在由气液分离罐、循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道组成的“电解液循环系统”中的循环速度与电解液含气度成反比，较高的循环速度可降低电解槽中电解液的含气度。因此控制“电解液循环系统”中的循环速度，也就控制了电解液的含气度，同时也控制了电解液的电阻值。

（3）电解液的循环周期接近为1分钟时，电解液具有适当的含气度和电阻值，从而电解液有较好的散热性，利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备有较好的节能效果。

因此电解液在由气液分离罐、循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道组成的“电解液循环系统”中的循环频率为0.8次-1.2次/分。

下面用实施例结合附图再进一步说明。

附图1为利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备工作原理图。

实施例。在本实施例中，利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备中的气液分离罐（包括助焊罐）循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道所组成的“电解液循环系统”中的有效容积为5升，循环泵的输液量为5升/分。这样电解液在“电解液循环系统”中的循环频率为1次/分。利用水分解成氢气和氧气进行气焊的设备中的气液分离罐（包括助焊罐）、循环泵、电解槽、冷凝器、输液管道的总容积为6.5升，理论计算出氢气和氧气混合气体所占的容积为1.5升，所以“电解液循环系统”中的有效容积约为5升。