[發明專利]一種帶有催化燃燒的燃氣割嘴

有效

• 申請號: 201410174570.2
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103968387A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 林其釗;胡超
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: F23D14/54
• 分類號: F23D14/54;F23D14/42
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 孟卜娟;盧紀

技術領域

本發明涉及一種火焰切割割嘴，屬于切割技術領域。

背景技術

火焰切割這一加工方法在鋼廠、船廠等許多工業企業中得到廣泛的使用，而切割燃氣的選用對切割縫寬和斷面的質量有著決定性的影響。乙炔由于其熱值大，火焰溫度高曾作為切割燃氣得到廣泛的使用，然而乙炔的生產需耗大量的電能和其它工業原料，同時對環境造成污染，價格較為昂貴，其逐漸被其他的化石燃料所替代。現在很多企業選擇使用丙烷、天然氣、氫氣、液化石油氣等作為切割燃氣，可以降低生產成本，保護環境，但也存在著切割縫寬較大、切割質量不好等問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：丙烷，天然氣逐漸取代乙炔作為切割燃氣，但丙烷，天然氣等切割燃氣火焰溫度不高，預熱時間長，影響切割速率和切割質量。

本發明為解決上述問題提供了一種結構簡單，使用方便的新式割嘴。

本發明的技術方案是：一種帶有催化燃燒的燃氣割嘴，在割嘴芯和割嘴整流罩之間設置一個催化劑床層，催化劑床層由兩個半圓環組成，兩個半圓環內徑卡在割嘴芯的凹槽上，外徑由割嘴整流罩固定，燃氣和氧氣的混合氣從混合氣孔噴出后經過催化劑床層的催化作用后從割嘴末端噴出，燃氣的性質經過催化劑作用后得到改善，提高了燃氣的火焰溫度和火焰傳播速率，縮短了切割過程中的預熱時間，提高了切割效率和質量，隨著切割過程的進行，割嘴的溫度會升高，催化劑床層的溫度也會隨著升高，溫度的升高有利于提高催化劑的活性，提高催化效果。催化劑床層由兩個半圓組成，為可更換部件，當催化劑效果降低或失效后可以及時的更換催化劑床層。催化劑床層為多孔結構，這有利于燃氣通過并與催化劑充分接觸，充分與催化劑表面反應，提高燃氣性質。

附圖說明

圖1為本發明實施例提供的割嘴整體的裝配縱剖圖；

圖2為本發明實施例提供的割嘴芯的縱剖圖；

圖3為本發明實施例提供的割嘴整流罩的結構示意圖；

圖4為本發明實施例提供的催化劑床層結構圖；

圖5為本發明實施例提供的割嘴芯尾部分流槽的剖面圖。

圖中：

割嘴芯1、切割氧進孔2、割嘴芯頭部3、預熱氧進孔4、燃氣進孔5、混合氣孔6、割嘴芯本體部7、安裝催化劑床層凹槽8、催化劑床層9、分流槽10、割嘴整流罩11。

具體實施方式

下面結合附圖進一步說明本發明帶有催化燃燒的燃氣割嘴的具體實施方式：

如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本發明的割嘴包括三部分，割嘴芯，割嘴整流罩和催化劑床層。割嘴芯由頭部和本體部構成，一般情況下他們通過連接螺紋固定。割嘴芯的頭部開設有貫穿本體的切割氧進孔、一圈預熱氧進孔和一圈燃氣進孔，切割氧氣孔頭部孔徑較大，尾部具有加速段，孔徑縮小，割嘴芯頭部的預熱氧進孔和燃氣進孔在其下方的混合氣孔的開端處混合。割嘴芯的本體部上設有安裝催化劑床層的凹槽，凹槽的深度為1至4毫米，長度為10至30毫米，割嘴芯本體部的尾部周向開有多條沿其軸線方向延伸的分流槽，分流槽的數目為10至20個，氣體從分流槽中噴出。

割嘴整流罩套設在割嘴芯本體部上，且與割嘴芯之間形成噴氣通道，催化劑床層卡在割嘴芯和整流罩之間，在噴氣通道中間位置。

如圖4所示，催化劑床層為多孔通道結構，其可以增加混合氣與催化劑的接觸面積與接觸時間，能夠提高催化劑對混合氣的催化效果。催化劑床層由兩個半圓環組成，兩個半圓環內徑卡在割嘴芯的凹槽上，外徑由割嘴整流罩固定，燃氣和氧氣的混合氣從混合氣孔噴出后經過催化劑床層的催化作用后從割嘴末端噴出，燃氣的性質經過催化劑作用后得到改善，隨著切割過程的進行，割嘴溫度會升高，催化劑床層的溫度也會升高，有利于提高催化劑的活性，催化劑床層的兩個半圓為可更換部件，當割嘴使用一段時間后，催化劑床層的活性會降低甚至消失，這時就可以更換催化劑床層的兩個半圓，而不需要更換割嘴別的部件，使用簡單方便。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明不僅局限于以上實施例，其具體結構允許有變化，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。