หัวเผาแก๊สบรรยากาศแบบฉีด หลักการทำงานของหัวเผาแบบฉีด การทำงานของเตาแรงดันต่ำ

เครื่องมือมาตรฐานสำหรับช่างเชื่อมแก๊สคือหัวเชื่อมซึ่งให้เปลวไฟเชื่อมแก๊สแบบพิเศษ ทำความร้อนและละลายโลหะ ในขณะเดียวกันเตาดังกล่าวจะต้องปฏิบัติตามข้อกำหนดบางประการ ความต้องการทางด้านเทคนิคตัวอย่างเช่น เพื่อให้แน่ใจว่าเปลวไฟเชื่อมแก๊สมีความเสถียรอย่างต่อเนื่อง รูปร่างที่ต้องการ,มีระบบปรับพิเศษ,ตั้งโหมดไฟนี้ต่อเนื่อง,ทำงานได้ไม่ต้องซ่อม เวลานานมีความทนทาน สะดวกสบายและปลอดภัย และตรงตามมาตรฐานน้ำหนักของหัวเผาดังกล่าว ข้อกำหนดดังกล่าวมักเป็นไปตามหัวเผาที่ได้รับการออกแบบมาอย่างดีเท่านั้นซึ่งทำจากวัสดุคุณภาพสูงและเชื่อถือได้เท่านั้น

ทองเหลืองมักใช้ในการผลิตคบเพลิงเชื่อม และเพื่อลดน้ำหนักของคบเพลิงที่ใช้ อลูมิเนียมอัลลอยด์- หัวเชื่อมยังทำขึ้นสำหรับก๊าซไวไฟบางชนิดซึ่งถูกเผาในเตาเผาพร้อมกับอากาศและออกซิเจน สำหรับอุปกรณ์เชื่อม ส่วนใหญ่จะใช้คบเพลิงออกซิเจนอะเซทิลีน ซึ่งมีพลังที่แตกต่างกันและสามารถเชื่อมเหล็กได้กว้างถึง 30 มม. มีอยู่ ประเภทต่างๆคบเพลิงที่คล้ายกันบางอันให้พลังงานสูงซึ่งช่วยให้เชื่อมเหล็กบางได้

ชนิด

โดยการออกแบบคบเพลิงเชื่อมแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือ

• การฉีดแรงดันต่ำ
• ไม่ใช่หัวฉีดที่มีแรงดันสูง

คุณสามารถเข้าใจได้ว่าคุณต้องการหัวเผาประเภทใดโดยใช้หัวฉีดเพื่อดูดส่วนผสมที่ติดไฟได้ มีความจำเป็นต้องใช้หัวฉีดเนื่องจากแรงดันของก๊าซไวไฟเมื่อใด ความดันโลหิตสูงก๊าซไวไฟสามารถเข้าไปในเตาได้อย่างอิสระดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องใช้หัวฉีด นั่นคือเหตุผลว่าทำไมหัวเผาแบบไร้ฉีดจึงถูกเรียกว่าหัวเผาแรงดันสูง ในกรณีที่แรงดันไม่สูงเกินไป จะใช้หัวฉีดเพื่อดันก๊าซเชื้อเพลิงเข้าไปในหัวเผา พวกเขาเรียกว่าเตา ความดันต่ำ- เมื่อความดันถึงเพียง 0.5 ati วิธีเดียวที่จะแก้ไขได้คือการใช้หัวเผาแรงดันต่ำ

หัวเผาแบบไม่มีหัวฉีด

เมื่อพิจารณาว่าหัวเผาแรงดันสูงมีหัวฉีด การออกแบบอุปกรณ์ดังกล่าวจึงง่ายกว่าหัวเผาแรงดันต่ำมาก รูปนี้แสดงแผนภาพการไหลของของผสมที่ติดไฟได้เข้าไปในหัวเผาแบบไม่มีหัวฉีด มันทำงานบนหลักการดังต่อไปนี้:

1. ออกซิเจนไหลผ่านท่อยางพิเศษเข้าไปในวาล์ว 1 จากนั้นเข้าสู่เครื่องผสม 3
2. ในเครื่องผสม การไหลของออกซิเจนจะแยกออกเป็นไอพ่นขนาดเล็กและผ่านเข้าไปในหัวฉีดผสมหมายเลข 4 ในทำนองเดียวกัน ออกซิเจนจะเข้าสู่วาล์วควบคุม 2 ในทำนองเดียวกัน
3. ต้องขอบคุณเครื่องผสม 3 ส่วนผสมจึงเข้าสู่ห้องผสม 5 การเพิ่มขึ้นของหน้าตัดของการไหลของก๊าซจะช่วยลดความเร็ว ดังนั้นส่วนผสมของออกซิเจนและก๊าซจึงหยุดการไหลเวียนและให้ส่วนผสมที่ติดไฟได้เป็นเนื้อเดียวกันที่เอาต์พุต
4. ส่วนผสมที่ได้จะเข้าสู่ท่อทิป 6 จากนั้นผ่านช่องทางที่ปรับเทียบแล้วของปากเป่า 7 ซึ่งทำจากทองแดงสีแดง ออกมาและไหม้ทันทีซึ่งก่อให้เกิดเปลวไฟจากการเชื่อมที่ติดไฟได้

เพื่อให้เปลวไฟที่ต้องการถูกต้อง กระแสนี้จะต้องออกจากปากเป่าด้วยความเร็วที่แน่นอนซึ่งเท่ากับอัตราการเผาไหม้ของส่วนผสม หากความเร็วนี้น้อยกว่าปกติ เปลวไฟอาจเคลื่อนจากปากเป่าไปที่ด้านบนของหัวเผา ซึ่งเสี่ยงต่อการระเบิดของส่วนผสมที่ติดไฟได้ภายในตัวหัวเผา ถ้าความเร็วสูงเกินความจำเป็น เปลวไฟจะแยกออกจากกระบอกเสียง และเคลื่อนออกจากรอยตัดและดับลงในไม่ช้า ข้อมูลหลายอย่างจะช่วยกำหนดความเร็วที่ต้องการ: องค์ประกอบของส่วนผสมที่ติดไฟได้ เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องทางออก และการออกแบบปากเป่า เป็นไปได้ที่จะได้รับอัตราการไหลของส่วนผสมที่ติดไฟได้คงที่โดยการคำนวณค่าเหล่านี้ทั้งหมดเท่านั้น

อัตราการไหลปกติในหัวเผาอะเซทิลีน-ออกซิเจนจะอยู่ที่ 70-160 ม./วินาที ในการสร้างความเร็วก๊าซปกติที่ทางออก ต้องใช้ความดัน 0.5-0.7 บรรยากาศ ความดันอะเซทิลีนและออกซิเจนเกือบจะเท่ากัน

หัวเผาแรงดันสูงได้รับการออกแบบสำหรับทั้งอะเซทิลีนและมีเทนหรือไฮโดรเจน หัวเผาเหล่านี้ใช้งานง่ายและออกแบบได้ง่าย และรักษาอัตราการไหลของส่วนผสมที่ติดไฟได้อย่างต่อเนื่องและไม่สะดุด แม้จะมีข้อดีดังกล่าว แต่ก็ไม่ค่อยได้ใช้หัวเผาแบบไม่ต้องฉีดเนื่องจากต้องใช้อะเซทิลีนที่มีแรงดันเพียงพอซึ่งไม่ค่อยพบในการผลิต

หัวเผาหัวฉีด

รูปด้านซ้ายแสดงการออกแบบหัวเผาแบบฉีด ที่นี่ออกซิเจนจะเข้าสู่วาล์ว 1 จากนั้นเข้าไปในกรวยหัวฉีด 3 และห้องผสม 5 ออกซิเจนจะออกจากหัวฉีด 4 และดูดก๊าซไวไฟอย่างรวดเร็ว จากนั้นส่วนผสมของออกซิเจนและก๊าซที่เกิดขึ้นจะเข้าสู่ท่อปลาย 6 และไหลออกมาทางปากเป่า 7 เนื่องจากออกซิเจน ความดันจึงต่ำกว่าบรรยากาศที่เพียงพอ นอกจากนี้ควรมีความต่อเนื่องและมีค่าประมาณ 3.5 บรรยากาศ

ข้อเสียเปรียบหลักของหัวเผาแบบฉีดคือองค์ประกอบที่ไม่สอดคล้องกันของส่วนผสมที่ติดไฟได้ แม้ว่าจะสามารถทำงานที่ความดันต่ำได้ แต่ก็ยังใช้บ่อยกว่าเครื่องฉีดแรงดันสูงเนื่องจากในการผลิตจะได้ผลกำไรมากกว่าในการทำงานที่ความดันต่ำและปัจจัยนี้ยังคงเป็นปัจจัยชี้ขาด แต่อะเซทิลีนที่มีแรงดันสูงหรือเพียงพอยังไม่มีการผลิตในปริมาณมากเช่นนี้ นอกจากนี้หัวเผาแบบฉีดยังสามารถทำงานที่แรงดันสูงได้และยิ่งมีค่าสูงเท่าใดประสิทธิภาพในการทำงานก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น เมื่อความดันอะเซทิลีนค่อนข้างต่ำ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในองค์ประกอบของส่วนผสมที่ติดไฟได้จะสังเกตได้ง่ายเนื่องจากอิทธิพลของความร้อนของหัวเผาและความต้านทานที่เพิ่มขึ้นของส่วนผสมที่ติดไฟได้

ทำงานกับเตาแก๊ส (มีคำบรรยายภาษารัสเซีย)

เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของหัวพ่นแก๊สมีราคาถูกที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ช่างเชื่อมแก๊สจึงใช้หัวพ่นอเนกประสงค์ที่มีปลายเปลี่ยนได้อยู่ตลอดเวลา หัวเผาแบบฉีดประกอบด้วยชิ้นส่วนหลักและชิ้นส่วนที่เปลี่ยนได้นั่นคือส่วนปลายซึ่งเชื่อมต่อโดยใช้น็อตสหภาพกับส่วนถาวรหลักของกระบอกหัวเผา กระบอกนี้ประกอบด้วยด้ามจับ ระบบวาล์วควบคุม จุกนมและท่อเชื่อมต่อ ส่วนทิปประกอบด้วยห้องผสม หลอดทิป และหลอดเป่า

ตามหลักการจัดระเบียบการผสมแก๊สกับอากาศ หัวเผาแก๊สแบบฉีดแรงดันต่ำเป็นของหัวเผาแก๊สที่มีการผสมล่วงหน้าบางส่วน

กระแสก๊าซในหัวเผาภายใต้ความกดดันจะออกมาจากหัวฉีด (1) ด้วยความเร็วสูง และเนื่องจากพลังงานของมัน ทำให้จับอากาศในตัวสับสน (2) แล้วดึงเข้าไปในหัวเผา การผสมก๊าซกับอากาศเกิดขึ้นในเครื่องผสมซึ่งประกอบด้วยตัวสับสน (2) คอ (3) และตัวกระจายอากาศ (4) สุญญากาศที่สร้างโดยหัวฉีดจะเพิ่มขึ้นตามแรงดันแก๊สในหัวเผาที่เพิ่มขึ้น และในเวลาเดียวกันปริมาณของการดูดในอากาศปฐมภูมิ (จาก 30 ถึง 70%) ที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของการเปลี่ยนแปลงของแก๊ส ปริมาณอากาศที่เข้าสู่เตาแก๊สสามารถเปลี่ยนได้โดยใช้ตัวควบคุมอากาศหลัก (6) ซึ่งเป็นแหวนรองที่หมุนบนเกลียว เมื่อหมุนตัวควบคุม ระยะห่างระหว่างเครื่องซักผ้าและตัวสับสนจะเปลี่ยนไป และทำให้การจ่ายอากาศได้รับการควบคุม

หัวเผาแก๊สฉีดแรงดันต่ำ:
1 - หัวฉีด; 2 - สับสน; 3 - คอ; 4 - ตัวกระจาย; 5 - หัวฉีดดับเพลิง; 6 - เครื่องควบคุมอากาศหลัก

เพื่อให้แน่ใจว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงในหัวเผาแก๊สสมบูรณ์ ส่วนหนึ่งของอากาศจะถูกส่งเข้ามาเนื่องจากสุญญากาศในกล่องไฟ อัตราการไหลของอากาศทุติยภูมิถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนสุญญากาศในเตาเผา

หัวเผาแบบฉีดแรงดันต่ำทำด้วยหัวฉีดดับเพลิง (5) ที่มีรูปร่างต่างกัน

การฉีด เตาแก๊สมีคุณสมบัติในการควบคุมตนเอง ได้แก่ ความสามารถในการรับประกันอัตราส่วนคงที่ระหว่างปริมาณก๊าซที่เข้าสู่เตาและปริมาณอากาศหลักที่ถูกดูดเข้าไป ยิ่งไปกว่านั้น หากการจ่ายอากาศไปยังหัวเผาโดยใช้เครื่องซักผ้าถูกปรับตามสีของเปลวไฟหรือเครื่องวิเคราะห์ก๊าซที่อ่านค่าเพื่อการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ของก๊าซและหัวเผาแก๊สทำงานอย่างเงียบ ๆ โดยไม่มีเสียงรบกวน ก็สามารถดำเนินการเปลี่ยนแปลงโหลดเพิ่มเติมได้ โดยเพิ่มหรือลดเฉพาะการไหลของแก๊ส โดยไม่เปลี่ยนตำแหน่งของเครื่องล้างแอร์

เมื่อเปลี่ยนโหมดการทำงานของหัวเผาแก๊สจำเป็นต้องตรวจสอบความเสถียรของเปลวไฟเนื่องจากลักษณะของการเผาไหม้ของแก๊สไม่เพียงได้รับผลกระทบจากปริมาณอากาศหลักที่จ่ายเข้าไปเท่านั้น แต่ยังรวมถึงปริมาณของอากาศทุติยภูมิที่เข้ามาด้วย กล่องไฟ

หัวเผาแบบฉีดแรงดันปานกลาง IGK ออกแบบโดย F.F. Kazantsev เป็นหัวเผาที่มีการผสมล่วงหน้าอย่างสมบูรณ์และทำงานได้อย่างเสถียรที่แรงดันแก๊ส 2... 60 kPa (200... 6,000 มม. คอลัมน์น้ำ)

ก๊าซที่เข้าสู่เตาแก๊สผ่านหัวฉีดแก๊ส (4) จะฉีดอากาศในปริมาณที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ ในเครื่องผสม (2) ซึ่งประกอบด้วยตัวสับสน คอ และตัวกระจายอากาศ ก๊าซและอากาศจะผสมกันอย่างสมบูรณ์

หัวเผาฉีด IGK แรงดันปานกลาง ออกแบบโดย F. F. Kazantsev:
โคลงการเผาไหม้ 1 แผ่น; 2 - มิกเซอร์; 3 - ตัวควบคุมการจ่ายอากาศ; 4 - หัวฉีดแก๊ส; 5 - การแข่งขันจ้องมอง

ที่ส่วนท้ายของดิฟฟิวเซอร์ จะมีการติดตั้งแผ่นกันโคลง (1) ไว้ในหัวเผาแก๊ส ซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าหัวเผาจะทำงานได้อย่างเสถียรโดยไม่แยกเปลวไฟหรือทะลุ หลากหลายโหลด ระบบป้องกันการเผาไหม้ประกอบด้วยแผ่นเหล็กบางซึ่งอยู่ห่างจากกันประมาณ 1.5 มม. แผ่นเหล็กกันโคลงถูกดึงเข้าด้วยกันด้วยแท่งเหล็กซึ่งในเส้นทางของส่วนผสมของก๊าซและอากาศจะสร้างโซนของกระแสย้อนกลับของผลิตภัณฑ์การเผาไหม้ที่ร้อนเนื่องจากความร้อนที่ส่วนผสมของก๊าซและอากาศถูกจุดประกายอย่างต่อเนื่อง หน้าเปลวไฟจะถูกเก็บไว้ที่ระยะห่างจากปากหัวเตา

การจ่ายอากาศถูกควบคุมโดยใช้ตัวควบคุม (3) วัสดุดูดซับเสียงเสริมด้วยกาวบนพื้นผิวด้านใน ตัวควบคุมมีหน้าต่างการตรวจสอบ (5) เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของโคลง

ข้อเสียของหัวเผาแบบฉีด ได้แก่ :

• ขนาดที่สำคัญของหัวเผาตามความยาว โดยเฉพาะหัวเผาที่มีผลผลิตเพิ่มขึ้น (เช่น หัวเผา IGK-250-00 ที่ให้ผลผลิตเล็กน้อย 135 ลบ.ม./ชม. มีความยาว 1,914 มม.)
• ระดับเสียงสูงสำหรับหัวเผาแบบฉีดแรงดันปานกลางเมื่อมีเจ็ทแก๊สไหลออกและฉีดอากาศ
• การพึ่งพาการจ่ายอากาศสำรองบนสุญญากาศในเตาเผา (สำหรับหัวเผาแบบฉีดแรงดันต่ำ) สภาพที่ไม่ดีสำหรับการก่อตัวของส่วนผสมในเตาเผา ส่งผลให้จำเป็นต้องเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินทั้งหมดเป็น 1.3...1.5 และ สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าเชื้อเพลิงเผาไหม้สมบูรณ์

หัวเผาแบ่งออกเป็นแบบฉีดและไม่ฉีด เปลวไฟเดี่ยวและหลายเปลวไฟ สำหรับเชื้อเพลิงก๊าซ (อะเซทิลีน ฯลฯ) และของเหลว (ไอน้ำมันก๊าด) การใช้งานส่วนใหญ่มีหัวเผาแบบฉีดที่ทำงานโดยใช้ส่วนผสมของอะเซทิลีนและออกซิเจน

แผนภาพและหลักการทำงานของหัวเผาแบบฉีดหัวเผาประกอบด้วยสองส่วนหลัก - กระบอกและส่วนปลาย (รูปที่ 64) กระบอกมีออกซิเจน 1 และอะเซทิลีน 16 หัวนมพร้อมท่อ 3 และ 15 , รับมือ 2 , เฟรม 4 ด้วยออกซิเจน 5 และอะเซทิลีน 14 วาล์ว ทางด้านขวาของหัวเผา (มองทิศทางการไหลของแก๊ส) มีวาล์วออกซิเจน 5 และด้านซ้ายมีวาล์วอะเซทิลีน 14 - วาล์วใช้ในการสตาร์ท ควบคุมการไหล และหยุดการจ่ายแก๊สเมื่อเปลวไฟดับ ทิปประกอบด้วยหัวฉีด 13 ,ห้องผสม 12 และปากเป่า 7 ติดกับตัวกระบอกหัวเผาด้วยน็อตแบบยูเนี่ยน

หัวฉีด 13 เป็นชิ้นส่วนทรงกระบอกที่มีช่องตรงกลางที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กสำหรับออกซิเจนและอุปกรณ์ต่อพ่วง ซึ่งเป็นช่องในแนวรัศมีสำหรับอะเซทิลีน หัวฉีดจะถูกขันเข้ากับห้องผสมของส่วนปลาย และจะติดตั้งอยู่ในหัวเผาที่ประกอบไว้ระหว่างห้องผสมและช่องจ่ายก๊าซของตัวหัวเผา จุดประสงค์คือเพื่อสร้างสถานะทำให้บริสุทธิ์ด้วยกระแสออกซิเจนและดูดอะเซทิลีนที่จ่ายให้ภายใต้ความดันอย่างน้อย 0.01 กก./ซม.2 สุญญากาศด้านหลังหัวฉีดเกิดขึ้นได้เนื่องจากเจ็ทออกซิเจนความเร็วสูง (ประมาณ 300 ม./วินาที) ความดันของออกซิเจนที่ไหลผ่านวาล์ว 5 อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.5 ถึง 4 kgf/cm 2

อุปกรณ์การฉีดจะแสดงในรูป 65.

ในห้องผสม ออกซิเจนจะถูกผสมกับอะเซทิลีน และของผสมจะเข้าสู่ช่องเป่า ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะปล่อยหลอดเป่าด้วยความเร็ว 100 - 140 ม./วินาที เมื่อจุดติดจะลุกไหม้ ทำให้เกิดเปลวไฟอะเซทิลีน-ออกซิเจนที่มีอุณหภูมิสูงถึง 3150°C

ชุดคบเพลิงประกอบด้วยหมายเลขปลายหลายหมายเลข สำหรับหมายเลขทิปแต่ละอัน ขนาดของช่องหัวฉีดและขนาดของปากเป่าจะถูกกำหนดไว้ ด้วยเหตุนี้การบริโภคออกซิเจนและอะเซทิลีนระหว่างการเปลี่ยนแปลงการเชื่อม

การออกแบบหัวเผาโพรเพน-บิวเทน-ออกซิเจนแตกต่างจากหัวเผาอะเซทิลีน-ออกซิเจนตรงที่จะมีอุปกรณ์อยู่ด้านหน้ากระบอกเป่า 10 (รูปที่ 64) เพื่อให้ความร้อนแก่ส่วนผสมโพรเพน-บิวเทน-ออกซิเจน จำเป็นต้องทำความร้อนเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มอุณหภูมิเปลวไฟ หลอดเป่าแบบปกติจะถูกแทนที่ด้วยการออกแบบหลอดเป่าแบบดัดแปลง

ลักษณะทางเทคนิคของหัวเผาแบบฉีดปัจจุบันอุตสาหกรรมผลิตคบเพลิงเชื่อมกำลังปานกลาง - "Zvezda", GS-3 และ พลังงานต่ำ- "Zvezdochka" และ GS-2 เตาเผา "Moskva" และ "Malyutka" ที่ผลิตก่อนปี 1971 ก็เปิดใช้งานเช่นกัน

คบเพลิง "มอสโก", "ซเวซดา" และ GS-3 ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมเหล็กด้วยออกซีอะเซทิลีนแบบแมนนวลที่มีความหนา 0.5 - 30 มม.

ชุดหัวเผากำลังปานกลางประกอบด้วยกระบอกและปลายเจ็ดอันติดกับกระบอกหัวเผาพร้อมน็อตแบบสหภาพ (ตารางที่ 15) ชุดที่ต้องการประกอบด้วยเคล็ดลับหมายเลข 3, 4 และ 6 ซึ่งจำเป็นต้องใช้บ่อยที่สุดเมื่อดำเนินการ งานเชื่อมเคล็ดลับอื่น ๆ จะถูกจัดเตรียมตามคำขอของลูกค้า หัวเผา "Zvezdochka", GS-2 และ "Malyutka" มาพร้อมกับหัวเผาหมายเลข 0, 1, 2, 3 ในหัวเผา "Zvezda", GS-3, "Zvezdochka" ปากเป่าทำจากทองแดง Br.Kh 0.5, โลหะมีความทนทานมากกว่าทองแดง MZ ซึ่งใช้ในการผลิตหลอดเป่าสำหรับหัวเผา "Moscow" และ "Malyutka" ด้วยเหตุนี้ อายุการใช้งานของหัวเผาที่ผลิตขึ้นจึงเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับหัวเผาที่ผลิตก่อนหน้านี้

หัวเผาประเภท GS-3 ใช้งานได้กับท่อที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 9 มม. คบเพลิงกำลังต่ำ "Malyutka", "Zvezdochka" และ GS-2 ออกแบบมาสำหรับการเชื่อมเหล็กที่มีความหนา 0.2 - 4 มม. หัวเผา GS-2 ใช้งานได้กับท่อยางขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 6 มม.

สำหรับส่วนผสมโพรเพน-บิวเทน-ออกซิเจน อุตสาหกรรมผลิตหัวเผาประเภท GZU-2-62-I และ GZU-2-62-II; อันแรกมีไว้สำหรับการเชื่อมเหล็กที่มีความหนา 0.5 ถึง 7 มม. ส่วนอันที่สองมีไว้สำหรับให้ความร้อนกับโลหะ สำหรับทำความสะอาดเปลวไฟของพื้นผิวโลหะจากสนิม สีเก่าเป็นต้น มีการผลิตหัวเผาออกซีอะเซทิลีน G AO (หัวเผาอะเซทิลีน, การทำความสะอาด) ความกว้างของพื้นผิวที่หัวเผาประมวลผลในครั้งเดียวคือ 100 มม.

สำหรับการชุบแข็งโลหะ ทิป NAZ-58 ผลิตขึ้นสำหรับกระบอกหัวเผา GS-3

การเชื่อมและการแปรรูปโลหะประเภทอื่นๆ ด้วยเปลวไฟโพรเพน-บิวเทน-ออกซิเจนสามารถทำได้ด้วยไฟฉาย GZM-2-62M ที่มีปลายสี่ประการ

ความผิดปกติของอุปกรณ์ฉีดทำให้เกิดไฟย้อนกลับและลดปริมาณอะเซทิลีนในส่วนผสมที่ติดไฟได้ ปริมาณสำรองอะเซทิลีนคืออัตราการไหลที่เพิ่มขึ้นเมื่อวาล์วอะเซทิลีนของหัวเผาเปิดเต็มที่ เมื่อเทียบกับอัตราการไหลที่ระบุสำหรับหมายเลขปากเป่าที่กำหนด สาเหตุของปัญหาเหล่านี้อาจเกิดจากการอุดตันของช่องออกซิเจน เส้นผ่านศูนย์กลางที่เพิ่มขึ้นมากเกินไปเนื่องจากการสึกหรอของช่องอะเซทิลีน การเคลื่อนตัวของหัวฉีดสัมพันธ์กับห้องผสม และความเสียหายภายนอกต่อหัวฉีด สำหรับการทำงานปกติของหัวเผา เส้นผ่านศูนย์กลางของช่องทางออกของปากเป่าจะต้องเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องของห้องผสม และเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องหัวฉีดจะต้องเล็กกว่า 3 เท่า

ที่นั่งหัวฉีดได้รับการปรับให้เหมาะกับหัวฉีดที่รวมอยู่ในชุดหัวเผา

หัวฉีดจากเครื่องเขียนมอสโกสามารถใช้ในเครื่องเขียน Zvezda และหัวฉีดจากเครื่องเขียน Malyutka สามารถใช้ในเครื่องเขียน Zvezdochka

มีการตรวจสอบหัวเผาสำหรับการฉีด (สุญญากาศ) ทุกครั้งก่อนเริ่มงานและเมื่อเปลี่ยนทิป ในการดำเนินการนี้ ให้ถอดปลอกอะเซทิลีนออกจากหัวนมแล้วเปิดวาล์วออกซิเจน ในหัวนมอะเซทิลีนของหัวเผาที่ใช้งานได้ควรสร้างการดูดซึ่งสามารถตรวจจับได้โดยใช้นิ้วสัมผัสรูหัวนม

การบำรุงรักษาหลอดเป่าให้อยู่ในสภาพที่เหมาะสมทำให้มั่นใจได้ว่าเปลวไฟจะมีรูปทรงและขนาดปกติ (ดูบทที่ X) หลอดเป่าทำงานในสภาวะ อุณหภูมิสูงอาจถูกทำลายทางกลไกจากการกระเด็นของการเชื่อม และจำเป็นต้องได้รับการบำรุงรักษา (การทำความสะอาด การทำความเย็น ฯลฯ) รอยขูด รอยครูด และการสะสมของคาร์บอนบนผนังของช่องทางออกของปากเป่าช่วยลดอัตราการออกจากส่วนผสมที่ติดไฟได้ และมีส่วนทำให้เกิดป๊อปและไฟย้อนกลับ ซึ่งทำให้รูปร่างของเปลวไฟบิดเบี้ยว ข้อบกพร่องเหล่านี้ถูกกำจัดโดยการตัดปลายปากเป่าออก 0.5 - 1 มม. ปรับเทียบและขัดรูทางออก

หลังจากการซ่อมแซมแต่ละครั้ง ชิ้นส่วนหัวเผาจะต้องล้างไขมันด้วยน้ำมันเบนซิน B-70

หัวเผาแบบไม่มีหัวฉีดทำงานภายใต้ความดันเดียวกันของออกซิเจนและอะเซทิลีน เท่ากับ 0.1 ถึง 0.8 กก./ซม.2 หัวเผาเหล่านี้ให้ส่วนผสมที่ติดไฟได้คงที่มากขึ้นระหว่างการทำงาน หัวเผาแบบไม่มีหัวฉีดสามารถขับเคลื่อนด้วยอะเซทิลีนจากกระบอกสูบหรือจากเครื่องกำเนิดแรงดันปานกลาง

หัวเผาแบบพิเศษสำหรับการแปรรูปวัสดุด้วยเปลวไฟแก๊สบางครั้งแนะนำให้ใช้หัวเผาแบบพิเศษ อุตสาหกรรมนี้ผลิตหัวเผาเพื่อให้ความร้อนแก่โลหะเพื่อวัตถุประสงค์ในการ การรักษาความร้อน, การขจัดสี, สนิม, หัวแร้งบัดกรี, เทอร์โมพลาสติกเชื่อม; พื้นผิวเปลวไฟ ฯลฯ การออกแบบพื้นฐานของคบเพลิงแบบพิเศษนั้นมีลักษณะคล้ายกับคบเพลิงที่ใช้สำหรับการเชื่อมโลหะหลายประการ ความแตกต่างอยู่ที่รูปร่างและขนาดของกระบอกเสียง เช่นเดียวกับความร้อนที่ปล่อยออกมา รูปร่างและขนาดของเปลวไฟ ผลิตหัวเผาพิเศษสำหรับก๊าซไวไฟทุกชนิด

คำถามควบคุม

1. เพราะเหตุใด การเชื่อมแก๊สอะเซทิลีนเป็นก๊าซไวไฟหลักที่ใช้หรือไม่?

2. บอกเราเกี่ยวกับการจำแนกประเภทของเครื่องกำเนิดอะเซทิลีน

3. หัวฉีดมีบทบาทอย่างไรในหัวเผา?

4. การออกแบบอุปกรณ์ฉีดและกระบอกเป่ามีผลกระทบต่อการทำงานของหัวเผาอย่างไร?

5. หัวเผาชนิดพิเศษมีกี่ประเภท?

ในเตาเผาแบบฉีดจะมีการจ่ายก๊าซที่ติดไฟได้ไปยังห้องผสมเนื่องจากการดูดโดยกระแสออกซิเจนที่ไหลด้วยความเร็วสูงจากการเปิดหัวฉีด กระบวนการดูดก๊าซที่มีความดันต่ำกว่านี้ด้วยกระแสออกซิเจนที่จ่ายเข้ามาเพิ่มเติม

แรงดันสูงเรียกว่าการฉีด หัวเผาที่ใช้หลักการทำงานคล้ายกันเรียกว่าหัวเผาแบบฉีด

สำหรับการทำงานปกติของหัวเผาแบบฉีด แรงดันอะเซทิลีนจะต้องต่ำกว่าแรงดันออกซิเจนอย่างมาก (0.001-0.12 MPa และ 0.15-0.5 MPa ตามลำดับ)

ในรูป รูปที่ 61 แสดงแผนผังการออกแบบหัวเผาแบบฉีด

หัวเผาประกอบด้วยสองส่วนหลัก - กระบอกและส่วนปลาย กระบอกสูบมีหัวนมออกซิเจน 1 และหัวนมอะเซทิลีน 16 พร้อมท่อ 3 และ 15, ที่จับ 2, ตัว 4 พร้อมสองวาล์ว - อะเซทิลีน 14 และออกซิเจน 5

วาล์วนี้ใช้ในการสตาร์ทและหยุดการจ่ายแก๊สเมื่อเปลวไฟดับ รวมทั้งควบคุมการไหล

ปลายหัวเผาประกอบด้วยห้องผสม 12, หัวฉีด 13, ท่อ 11 พร้อมจุกนมปลาย b และปากเป่า 7 ส่วนประกอบปลายทั้งหมดเชื่อมต่อกับตัวกระบอกหัวเผาด้วยน็อตแบบพิเศษ

หัวฉีด 13 (รูปที่ 62) เป็นส่วนทรงกระบอกที่มีช่องกลางสำหรับออกซิเจนและช่องรัศมีส่วนปลายสำหรับอะเซทิลีน ช่องกลางมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมาก

ข้าว. 62. แผนผังของอุปกรณ์ฉีด

สำหรับการฉีดแบบธรรมดา ต้องใช้แบบที่ถูกต้อง* *

เจาะช่องว่างระหว่างปลายหัวฉีดกับห้องกรวยผสม-ตัวถัง

สุญญากาศด้านหลังหัวฉีด (การดูดอะเซทิลีน) เกิดขึ้นได้เนื่องจากการพ่นออกซิเจนความเร็วสูง (สูงถึง S00 ม./วินาที) ความดันของออกซิเจนซึ่งไหลผ่านวาล์ว 5 อยู่ระหว่าง 0.5 ถึง 4 kgf/cm2

ในห้องผสม อะเซทิลีนจะถูกผสมกับออกซิเจน และส่วนผสมจะเข้าสู่ช่องเป่า ส่วนผสมจะออกมาจากปากเป่าด้วยความเร็ว 50-170 ม./วินาที

การทำความร้อนที่ปลายหัวเผาจะช่วยลดการฉีดและลดสุญญากาศในห้องฉีด ซึ่งจะช่วยลดการไหลของอะเซทิลีนเข้าไปในหัวเผา ส่งผลให้ผลการออกซิไดซ์ของเปลวไฟเชื่อมเพิ่มขึ้น เพื่อให้องค์ประกอบเปลวไฟการเชื่อมกลับคืนสู่สภาพปกติ ช่างเชื่อมจะต้องเพิ่มการไหลของอะเซทิลีนในขณะที่ปลายจะร้อนขึ้นโดยการเปิดวาล์วอะเซทิลีน

ชุดคบเพลิงประกอบด้วยเคล็ดลับหลายหมายเลขที่แตกต่างกัน สำหรับแต่ละทิป ขนาดของช่องหัวฉีดและขนาดของปากเป่าจะถูกกำหนดไว้

การออกแบบหัวเผาโพรเพน - ออกซิเจนมีความโดดเด่นด้วยการมีอุปกรณ์ 10 ที่ด้านหน้าปากเป่าเพื่อให้ความร้อนแก่ส่วนผสมโพรเพน - ออกซิเจน จำเป็นต้องทำความร้อนเพิ่มเติมเพื่อเพิ่มอุณหภูมิเปลวไฟ

หัวเผาแบบไม่มีหัวฉีด ในหัวเผาที่ไม่มีหัวฉีด ก๊าซที่ติดไฟได้และออกซิเจนจะถูกส่งไปที่ความดันเดียวกันโดยประมาณ (0.05-0.01 MPa) หัวเผาไม่มีหัวฉีด แต่จะมีหัวฉีดผสมแบบธรรมดาแทน ซึ่งถูกขันเข้ากับท่อปลายหัวเผา (รูปที่ 63)

ออกซิเจนไหลผ่านท่อผ่านจุกนม 4, วาล์ว 3 และช่องสูบจ่ายพิเศษเข้าไปในเครื่องผสมหัวเผา อะเซทิลีนก็เข้าสู่หัวเผาในลักษณะเดียวกัน

ข้าว. 63. โครงร่างของหัวเผาที่ไม่ใช่หัวฉีด

ในการสร้างเปลวไฟเชื่อมปกติ ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะต้องไหลออกจากหัวเชื่อมด้วยความเร็วที่กำหนด นั่นคือ ความเร็วในการเผาไหม้ หากอัตราการไหลมากกว่าอัตราการเผาไหม้ เปลวไฟจะแยกออกจากปากเป่าและดับลง ในทางกลับกัน หากอัตราการไหลน้อยกว่าอัตราการเผาไหม้ ส่วนผสมที่ติดไฟได้จะติดไฟภายในส่วนปลาย

ในเรื่องนี้สถานีเชื่อมได้รับการติดตั้งตัวควบคุมอัตโนมัติเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าแรงดันอะเซทิลีนและออกซิเจนเท่ากัน

หัวเผาแบบฉีด— หัวเผาซึ่งก่อให้เกิดส่วนผสมของก๊าซและอากาศเกิดขึ้นเนื่องจากพลังงานของกระแสก๊าซ หัวฉีดเป็นองค์ประกอบหลักของหัวเผาแบบฉีด อากาศจะถูกส่งจากพื้นที่โดยรอบไปยังหัวเผาโดยใช้หัวฉีด

หัวเผาอาจเป็นก๊าซผสมล่วงหน้ากับอากาศหรือการฉีดอากาศที่ไม่สมบูรณ์ การแยกนี้ขึ้นอยู่กับปริมาณอากาศที่จ่ายโดยหัวฉีด

หัวเผาที่มีการฉีดอากาศไม่สมบูรณ์ตามวิธีการผสมแก๊สจัดเป็นหัวเผาที่มีการผสมล่วงหน้าบางส่วน ในกรณีนี้ อากาศเพียงบางส่วนที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้จะเข้าสู่เขตการเผาไหม้ ส่วนที่เหลือจะถูกดึงออกจากพื้นที่โดยรอบ การทำงานของหัวเผาเหล่านี้สามารถทำได้ที่แรงดันแก๊สต่ำ เรียกอีกอย่างว่าหัวเผาแบบฉีดแรงดันต่ำ หัวเผาแบบฉีดประกอบด้วยตัวควบคุมการจ่ายอากาศหลัก หัวฉีด เครื่องผสม และท่อร่วมกระจาย

ตัวควบคุมการจ่ายอากาศหลัก 1 (รูปที่ 1) ประกอบด้วยจานหมุนหรือแหวนรองและควบคุมปริมาณอากาศหลักที่เข้าสู่หัวเผาโดยตรง หัวฉีด 2 จำเป็นต่อการแปลงพลังงานศักย์ของแรงดันแก๊สให้เป็นพลังงานจลน์ หรืออีกนัยหนึ่งก็คือ ช่วยให้หัวฉีดแก๊สมีความเร็วที่รับประกันการดูดอากาศ เครื่องผสมหัวเตาแก๊สประกอบด้วยสามส่วน: คอนฟิวเซอร์ 3, คอ 4 และดิฟฟิวเซอร์ 5 ในคอนฟิวเซอร์ เมื่อเจ็ทแก๊สออกจากหัวฉีด จะเกิดสุญญากาศและอากาศรั่วไหล คอ 4 คือส่วนที่แคบที่สุดของเครื่องผสม โดยเป็นที่ปรับระดับไอพ่นของส่วนผสมของก๊าซและอากาศ ในดิฟฟิวเซอร์ 5 การผสมครั้งสุดท้ายของส่วนผสมระหว่างก๊าซและอากาศจะเกิดขึ้น และความดันจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากความเร็วลดลง

หัวเผาแก๊สบรรยากาศแบบฉีด

ข้าว. 1: a – แรงดันต่ำ, b – หัวเผาสำหรับหม้อต้มเหล็กหล่อ, 1 – ตัวควบคุมการจ่ายอากาศหลัก, 2 – หัวฉีด, 3 – ตัวสับสน, 4 – คอ, 5 – ตัวกระจายอากาศ, 6 – ท่อร่วมกระจาย, 7 – รู

ส่วนผสมของก๊าซและอากาศจากตัวกระจายจะเคลื่อนไปยังท่อร่วมกระจาย b ซึ่งกระจายไปตามรู 7 รูปร่างของท่อร่วมและตำแหน่งของรูขึ้นอยู่กับประเภทและวัตถุประสงค์ของหัวเผา

ข้อดีและข้อเสียของหัวเผาแบบฉีด

ข้อดีของหัวเผาแบบฉีด ได้แก่ :

• ความเรียบง่ายของการออกแบบ
• การทำงานที่มั่นคงของหัวเผาเมื่อโหลดเปลี่ยนแปลง
• การทำงานที่เชื่อถือได้และบำรุงรักษาง่าย
• ไม่มีพัดลมขับหรือท่ออากาศไปที่หัวเผา
• ความเป็นไปได้ในการควบคุมตนเองเช่น การรักษาอัตราส่วนก๊าซและอากาศให้คงที่

ข้อเสียของหัวเผาแบบฉีด ได้แก่ :

• ขนาดที่สำคัญของหัวเผาตามความยาว โดยเฉพาะหัวเผาที่มีผลผลิตเพิ่มขึ้น (เช่น หัวเผา IGK-250-00 ที่ให้ผลผลิตเล็กน้อย 135 ลบ.ม./ชม. มีความยาว 1,914 มม.)
• ระดับเสียงสูงสำหรับหัวเผาแบบฉีดแรงดันปานกลางเมื่อมีเจ็ทแก๊สไหลออกและฉีดอากาศ
• การพึ่งพาการจ่ายอากาศสำรองบนสุญญากาศในเตาเผา (สำหรับหัวเผาแบบฉีดแรงดันต่ำ) สภาพที่ไม่ดีสำหรับการก่อตัวของส่วนผสมในเตาเผา ส่งผลให้จำเป็นต้องเพิ่มค่าสัมประสิทธิ์อากาศส่วนเกินรวม doos = 1.3...1.5 และสูงกว่าเพื่อให้มั่นใจว่าการเผาไหม้เชื้อเพลิงสมบูรณ์

หัวเผาสำหรับการผสมก๊าซและอากาศโดยสมบูรณ์มักจะทำงานในช่วงความดันตั้งแต่ 2 kPa ถึง 6 kPa การใช้แรงดันแก๊สที่เพิ่มขึ้นทำให้มั่นใจได้ถึงการฉีดอากาศที่จำเป็นสำหรับการเผาไหม้ก๊าซโดยสมบูรณ์ หัวเผาชนิดนี้เรียกอีกอย่างว่าหัวเผาแบบฉีดแรงดันปานกลาง หัวเผาเหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้ใน หม้อไอน้ำร้อนและสำหรับทำความร้อนเตาอุตสาหกรรม พลังงานความร้อนเตาผสมแบบเต็มมักจะไม่เกิน 2 MW ความเทอะทะของเครื่องผสมและการต่อสู้กับเปลวไฟเป็นอุปสรรคสำคัญในการเพิ่มพลัง