Электролизно-водный генератор

 

Изобретение относится к устройствам для газопламенной обработки материалов и может быть использовано для сварки, пайки и резки металлов. Изобретение решает задачу повышения пожаровзрывобезопасности. Сущность изобретения состоит в том, что в электролизно-водном генераторе, содержащем последовательный ряд пластин-электродов с газоотводящими отверстиями в верхней части, разделенных диэлектрическими прокладками и образующих электролитические ячейки, по крайней мере одна из электролитических ячеек имеет газоотводящее отверстие, расположенное в нижней части одного из ее электродов. Под указанным газоотводящим отверстием может быть расположено дополнительное отверстие, которое целесообразно выполнять в виде горизонтальной прорези. Решение поставленной задачи обеспечивается также тем, что электрод электрических ячеек с нижними газоотводящими отверстиями либо закорачиваются, либо выполняются из диэлектрического материала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к газопламенной обработке материалов смесью газов, получаемой при электролизе воды, и может быть использовано, например, в установках для сварки, пайки и резки металлов.

Известен электролизно-водный генератор (ЭВГ), содержащий ряд электродов с газоотводящими отверстиями в верхней части, разделенных диэлектрическими прокладками и образующих электролитические ячейки. В нижней части электродов выполнены отверстия для выравнивания уровня электролита в ячейках (авт. св. N 1530363, кл. B 23 K 5/00, 1989).

Однако наличие отверстий в нижней части электродов приводит к уменьшению выхода газа по току, растет расход электроэнергии, сильно нагревается электролит. Не обеспечена надлежащая пожаровзрывобезопасность.

Известны электролизеры, в которых отсутствуют отверстия в нижней части электродов (авт. св. N 1203001, кл. C 25 B 1/04, 1983). В этих электролизерах одинаковый уровень электролита обеспечивается наклоном корпуса. Электролит перетекает из одной электролитической ячейки в другую через газоотводящие отверстия.

Однако из проблем, решаемых разработчиками ЭВГ, является проблема обеспечения надлежащей пожаровзрывобезопасности устройства.

Необходимо предотвратить проскок пламени от газовой горелки внутрь ЭВГ. С этой целью между газовой горелкой и ЭВГ используют промежуточные огнепреграждающие устройства, например гидрозатворы. Однако такие гидрозатворы обладают недостаточной надежностью так как требуют постоянного контроля уровня "запирающей" жидкости. Наличие автономного гидрозатвора, конструктивно не связанного с самим ЭВГ, приводит к усложнению аппарата для газопламенной обработки материалов, увеличивает его массу, габариты и стоимость изготовления. Кроме того, генератор содержит значительный объем пожаровзрывоопасной смеси и поэтому несмотря на наличие выносного огнепреградителя возможен неконтролируемый взрыв внутри самого ЭВГ.

Предложенное изобретение решает указанную проблему путем использования в объеме ЭВГ встроенных гидрозатворов, функции которых могут выполнять отдельные электролитические ячейки.

Сущность изобретения в том, что в электролизно-водном генераторе, содержащем последовательный ряд пластин-электродов с газоотводящими отверстиями в верхней части, разделенных диэлектрическими прокладками и образующих электролитические ячейки, по крайней мере одна из электролитических ячеек имеет газоотводящее отверстие, расположенное в нижней части одной из пластин. С целью дальнейшего повышения пожаровзрывобезопасности ЭВГ, под газоотводящим отверстием, находящимся в нижней части пластины, может быть расположено дополнительное отверстие, которое целесообразно выполнять в виде горизонтальной прорези. Решение поставленной проблемы обеспечивается также тем, что электроды электролитической ячейки с нижними газоотводящими отверстиями либо закорачиваются, либо выполняются из диэлектрического материала.

На фиг. 1 изображен электролизно-водный генератор в продольном разрезе; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.

Электролизно-водный генератор состоит из пластин-электродов 1-5, разделенных диэлектрическими прокладками 6 и образующим между собой включенные в электрическую цепь последовательно электролитические ячейки 7. В верхней части электродов над электролитом 8 выполнены газоотводящие отверстия 9. В торцовой части корпуса электролизера 10 имеется газоотводящий штуцер 11, а в другой торцовой части корпуса 12 отверстие 13 для заполнения электролизера электролитом. Электролитические ячейки 14 и 15 выполняют функцию встроенного гидрозатвора. В нижней части пластины 1 выполнено отверстие 16, под которым расположена горизонтальная прорезь 17 (фиг. 2).

Устройство работает следующим образом. При включении ЭВГ вследствие выделения газообразных продуктов электролиза давление повышается и газ перемещается в направлении, указанном стрелками. При прохождении через пространство между пластинами 1 и 4 газ выдавливает электролит в пространство между пластинами 1 и 2. Уровень жидкости между пластинами 1 и 2 понижается. Когда уровень электролита достигнет отверстия 16, газ через это отверстие попадает в электролитическую ячейку 15, барботируя сквозь слой электролита. Тем самым обеспечивается защита от обратного проскока пламени.

В рабочем состоянии уровень электролита в ячейке 14 находится на уровне между отверстием 16 и горизонтальной прорезью 17. В случае обратного проскока пламени в ячейку 15 давление в ней повышается, жидкость через прорезь 17 перетекает в ячейку 14 и закрывает газоотводящее отверстие 16. Этим обеспечивается дополнительная защита от проскока пламени.

В газовом пространстве между электродами 1 и 4 при низком уровне электролита возможно образование электрической искры и как следствие взрыв газовой смеси. Образование искры можно избежать, замкнув между собой пластины 1 и 4 перемычкой 18.

С целью снижения металлоемкости одна из пластин 1 и 4 или обе могут быть выполнены из диэлектрического материала. В этом случае необходимо соединить проводником соответствующие пластины 2 и 5 для прохождения электрического тока.

Формула изобретения

1. Электролизно-водный генератор, содержащий последовательный ряд пластин-электродов с газоотводящими отверстиями в верхней части, разделенных диэлектрическими прокладками, образующие электролитические ячейки, отличающийся тем, что по крайней мере одна из электролитических ячеек снабжена газоотводящим отверстием, расположенным в нижней части одного из ее электродов.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что в электролитических ячейках с газоотводящим отверстием в нижней части под указанным отверстием выполнено дополнительное отверстие.

3. Генератор по п. 2, отличающийся тем, что дополнительное отверстие выполнено в виде горизонтальной прорези.

4. Генератор по пп. 1 3, отличающийся тем, что электроды электролитической ячейки с нижним газоотводящим отверстием электрически замкнуты.

5. Генератор по пп. 1 3, отличающийся тем, что одна или обе пластины электролитической ячейки с нижним газоотводящим отверстием выполнены из диэлектрического материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3