[實用新型]一種水能源鋼結構切割設備

無效

• 申請號: 201020572729.3
• 申請日: 2010-10-22
• 公開（公告）號: CN201824039U
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發明（設計）人: 宋統戰;王艮;栗偉;岳永巧;張曉桐
• 申請（專利權）人: 河南天豐鋼結構有限公司
• 主分類號: B23K7/00
• 分類號: B23K7/00;B23K7/10;C25B1/04;C25B9/00
• 代理公司: 鄭州大通專利商標代理有限公司 41111
• 代理人: 白毅明

技術領域

本實用新型涉及一種利用電解水制備氫氧氣體的水能源鋼結構切割設備。

背景技術

國外利用電解水制備氫氧氣體的電解水制氫氣設備主要是面向氫能源汽車和燃料電池。近幾年國外制取氫氣的技術逐漸朝向生物制取方向發展。目前國內研究生產電解水制備氫氧混合氣體的設備，主要用于醫療安瓿封口和金銀首飾加工等，部分產品用于鋼廠爐前鋼坯的切割。電解水制氫氧混合氣體代替火焰切割氣源中乙炔、丙烷、液化氣，正適時地進入鋼格構加工切割技術中。氫氧火焰切割所需的氣源為氫氣和氧氣，可以由電解水制取高能氫氧燃料供應，從水中源源不斷地分解出氫氣和氧氣，為火焰切割機實時供應燃料氣體。氫氧（HO）氣是由氫氧發生設備通過電解產生的混合氣體，燃燒時溫度2800度，熱值是液化氣的三倍，燃燒后還原成水不產生二氧化碳等溫室氣體，是最環保的綠色可再生能源，氫氣和氧氣都無毒無味，對人體無害。氫氣的密度在氣體中最輕，在大氣中不會象液化氣、天然氣、乙炔等氣體的有聚集危險。氫氧燃料作為一種節能環保且容易獲得的燃料，在設備工作過程中，每立方氫氧混合氣只消耗約0.8Kg的水和3度電，比乙炔成本降低50%以上。用氫氧焰切割，其切割速度快、切割面光潔度高、割縫小、不掛渣免后序清理等諸多優點。目前未見用于鋼結構企業鋼板切割的電解水制備成熟技術和設備。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術不足，提出一種節能環保、快速方便的氫氧火焰切割設備，采用直流脈沖電源向電解液中的極板供電，將水分子鍵電離分解為氫氣和氧氣，自動混合為氫氧（HO）混合氣體，可以廣泛應用于鋼結構鋼材的切割加工生產工藝中。

本實用新型所采用的技術方案：

一種水能源鋼結構切割設備，含有單片機控制系統，步進電機，穩壓電源，電解水箱，所述步進電機輸入端連接步進電機驅動裝置的輸出端，單片機控制系統輸出信號連接進電機驅動裝置的信號輸入端，穩壓電源為單片機控制系統和步進電機驅動裝置提供工作電源，所述單片機控制系統包括直流脈沖信號發生器和微機智能控制器，直流脈沖信號發生器輸出間斷鋸齒波形電流信號連接電解水箱中的負載極板，所述電解水箱的電解氣體出口管道上安裝有控制閥，所述微機智能控制器根據鋼板厚度自動控制產氣量、切割氧的用量，輸入相應控制信號到步進電機驅動裝置，通過步進電機連接控制閥。

所述的水能源鋼結構切割設備，在電解水箱的電解氣體出口管道上連接有氣體冷卻裝置和氣液分離裝置，氣液分離裝置輸出電解氣體依次通過降溫過濾裝置、氣體洗滌裝置和氣體干燥裝置，最后進入火焰切割割嘴。

所述的水能源鋼結構切割設備，氣體干燥裝置的電解氣體出口管道中安裝有安全保護系統，所述安全保護系統包括氫氣泄漏監控裝置以及液位、壓力以及流量檢測傳感器，所述液位、壓力、流量檢測傳感器輸出信號連接微機智能控制器。

所述的水能源鋼結構切割設備，電解氣體出口管道中安裝有防爆膜、泄壓閥、干式阻火器；微機智能控制器設有過壓、過流、過溫保護電路。

本實用新型的有益積極效果：

1、本實用新型水能源鋼結構切割設備，采用直流脈沖電源技術，采用直流脈沖波電源，保證了電解系統在恒定直流脈沖電流和恒定電壓條件下工作，提高了電解效率，由于脈沖使極板不吸附雜質離子，清潔了極板表面的塵埃，產氣更穩定，延長了電解極板的壽命。氫氧混合氣體燃燒過程中不產生二氧化碳等溫室氣體，綠色環保，具有廣泛的應用和推廣價值。

2、本實用新型水能源鋼結構切割設備，控制系統采用智能控制和安全控制技術，智能控制氫氧量、切割氧量等，根據需要輸入參數，即能實現節電、節氣降低成本的目的。開機產氣，停機停止產氣，不儲存氣體，而且實時輸出的氣體壓力不大于0.2Mpa。采用多級防護措施，安全可靠；電解槽采用耐高溫、酸堿的合金材料，整體制作無漏氣和漏液問題，并可提高使用壽命；電極采用特殊合金，耐強酸堿，壽命長，能耗低。

附圖說明

圖1：本實用新型水能源鋼結構切割設備結構示意圖。

具體實施方式