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1、(10)申请公布号 CN 103968387 A (43)申请公布日 2014.08.06 CN 103968387 A (21)申请号 201410174570.2 (22)申请日 2014.04.28 F23D 14/54(2006.01) F23D 14/42(2006.01) (71)申请人 中国科学技术大学 地址 230026 安徽省合肥市包河区金寨路 96 号 (72)发明人 林其钊 胡超 (74)专利代理机构 北京科迪生专利代理有限责 任公司 11251 代理人 孟卜娟 卢纪 (54) 发明名称 一种带有催化燃烧的燃气割嘴 (57) 摘要 本发明涉及一种带有催化燃烧的燃气割嘴。 。
2、所述的割嘴包括 ： 割嘴芯 (1)， 催化剂床层 (9)， 割 嘴整流罩 (11) ； 割嘴芯分为有台阶的头部 (3) 及 本体部 (7)， 头部有一圈预热氧进孔 (4)， 燃气进 孔(5)和贯穿本体的切割氧进孔(2)， 本体部上设 有凹槽 (8)， 催化剂床层固定在凹槽与割嘴整流 罩之间。氧气和燃气的混合气从混合气孔 (6) 经 催化剂床层后从分流槽(10)中喷出。 本发明由于 安装了催化剂床层， 混合气流过催化剂床层， 经过 催化剂的催化作用后， 气体性质得到提升， 燃烧火 焰温度升高， 降低切割预热时间， 降低燃气的使用 量。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 。
3、附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103968387 A CN 103968387 A 1/1 页 2 1. 一种带有催化燃烧的燃气割嘴， 其特征在于， 包括 ： 割嘴芯， 割嘴整流罩和催化剂床 层 ； 所述割嘴芯包括头部和本体部 ； 所述割嘴芯的头部从上自下依次具有台阶， 所述割嘴 芯的头部开设有贯穿本体的切割氧进孔、 一圈预热氧进孔和一圈燃气进孔， 预热氧进孔和 燃气进孔在其下方的混合气孔的开端处混合， 割嘴整流罩和割嘴芯之间形成混合气的喷气 通道， 割嘴芯上设有凹槽， 催化剂床层固定在。
4、割嘴芯和割嘴整流罩之间的凹槽上， 混合气经 过催化剂床层从出口处喷出。 2. 根据权利要求 1 所述的带有催化燃烧的燃气割嘴， 其特征在于， 割嘴整流罩和割嘴 芯之间具有催化剂床层， 混合气经过催化剂床层的催化作用后再从端口喷出。 3. 根据权利要求 1 所述的带有催化燃烧的燃气割嘴， 其特征在于， 所述凹槽位于割嘴 芯本体部， 凹槽的深度为 1 至 4 毫米， 长度为 10 至 30 毫米。 4.根据权利要求1或2所述的带有催化燃烧的燃气割嘴， 其特征在于， 催化剂床层为多 孔结构， 包括蜂窝状或多孔通道， 其能够增加混合气与催化剂的接触面积与接触时间， 提高 催化剂对混合气的催化效果。 5。
5、. 根据权利要求 4 所述的带有催化燃烧的燃气割嘴， 其特征在于， 催化剂床层的结构 为一个圆环分开为两个半圆环， 卡在割嘴芯上， 和外面割嘴整流罩一起将其固定， 圆环的内 径为 6mm 至 13mm， 圆环的外径为 8mm 至 20mm。 权 利 要 求 书 CN 103968387 A 2 1/2 页 3 一种带有催化燃烧的燃气割嘴 技术领域 0001 本发明涉及一种火焰切割割嘴， 属于切割技术领域。 背景技术 0002 火焰切割这一加工方法在钢厂、 船厂等许多工业企业中得到广泛的使用， 而切割 燃气的选用对切割缝宽和断面的质量有着决定性的影响。乙炔由于其热值大， 火焰温度高 曾作为切割燃。
6、气得到广泛的使用， 然而乙炔的生产需耗大量的电能和其它工业原料， 同时 对环境造成污染， 价格较为昂贵， 其逐渐被其他的化石燃料所替代。 现在很多企业选择使用 丙烷、 天然气、 氢气、 液化石油气等作为切割燃气， 可以降低生产成本， 保护环境， 但也存在 着切割缝宽较大、 切割质量不好等问题。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题为 ： 丙烷， 天然气逐渐取代乙炔作为切割燃气， 但丙烷， 天然气等切割燃气火焰温度不高， 预热时间长， 影响切割速率和切割质量。 0004 本发明为解决上述问题提供了一种结构简单， 使用方便的新式割嘴。 0005 本发明的技术方案是 ： 一种带有催化燃烧的燃气。
7、割嘴， 在割嘴芯和割嘴整流罩之 间设置一个催化剂床层， 催化剂床层由两个半圆环组成， 两个半圆环内径卡在割嘴芯的凹 槽上， 外径由割嘴整流罩固定， 燃气和氧气的混合气从混合气孔喷出后经过催化剂床层的 催化作用后从割嘴末端喷出， 燃气的性质经过催化剂作用后得到改善， 提高了燃气的火焰 温度和火焰传播速率， 缩短了切割过程中的预热时间， 提高了切割效率和质量， 随着切割过 程的进行， 割嘴的温度会升高， 催化剂床层的温度也会随着升高， 温度的升高有利于提高催 化剂的活性， 提高催化效果。催化剂床层由两个半圆组成， 为可更换部件， 当催化剂效果降 低或失效后可以及时的更换催化剂床层。催化剂床层为多孔。
8、结构， 这有利于燃气通过并与 催化剂充分接触， 充分与催化剂表面反应， 提高燃气性质。 附图说明 0006 图 1 为本发明实施例提供的割嘴整体的装配纵剖图 ； 0007 图 2 为本发明实施例提供的割嘴芯的纵剖图 ； 0008 图 3 为本发明实施例提供的割嘴整流罩的结构示意图 ； 0009 图 4 为本发明实施例提供的催化剂床层结构图 ； 0010 图 5 为本发明实施例提供的割嘴芯尾部分流槽的剖面图。 0011 图中 ： 0012 割嘴芯 1、 切割氧进孔 2、 割嘴芯头部 3、 预热氧进孔 4、 燃气进孔 5、 混合气孔 6、 割 嘴芯本体部 7、 安装催化剂床层凹槽 8、 催化剂床层。
9、 9、 分流槽 10、 割嘴整流罩 11。 具体实施方式 说 明 书 CN 103968387 A 3 2/2 页 4 0013 下面结合附图进一步说明本发明带有催化燃烧的燃气割嘴的具体实施方式 ： 0014 如图1、 图2、 图3、 图4所示， 本发明的割嘴包括三部分， 割嘴芯， 割嘴整流罩和催化 剂床层。割嘴芯由头部和本体部构成， 一般情况下他们通过连接螺纹固定。割嘴芯的头部 开设有贯穿本体的切割氧进孔、 一圈预热氧进孔和一圈燃气进孔， 切割氧气孔头部孔径较 大， 尾部具有加速段， 孔径缩小， 割嘴芯头部的预热氧进孔和燃气进孔在其下方的混合气孔 的开端处混合。割嘴芯的本体部上设有安装催化剂。
10、床层的凹槽， 凹槽的深度为 1 至 4 毫米， 长度为10至30毫米， 割嘴芯本体部的尾部周向开有多条沿其轴线方向延伸的分流槽， 分流 槽的数目为 10 至 20 个， 气体从分流槽中喷出。 0015 割嘴整流罩套设在割嘴芯本体部上， 且与割嘴芯之间形成喷气通道， 催化剂床层 卡在割嘴芯和整流罩之间， 在喷气通道中间位置。 0016 如图 4 所示， 催化剂床层为多孔通道结构， 其可以增加混合气与催化剂的接触面 积与接触时间， 能够提高催化剂对混合气的催化效果。 催化剂床层由两个半圆环组成， 两个 半圆环内径卡在割嘴芯的凹槽上， 外径由割嘴整流罩固定， 燃气和氧气的混合气从混合气 孔喷出后经过。
11、催化剂床层的催化作用后从割嘴末端喷出， 燃气的性质经过催化剂作用后得 到改善， 随着切割过程的进行， 割嘴温度会升高， 催化剂床层的温度也会升高， 有利于提高 催化剂的活性， 催化剂床层的两个半圆为可更换部件， 当割嘴使用一段时间后， 催化剂床层 的活性会降低甚至消失， 这时就可以更换催化剂床层的两个半圆， 而不需要更换割嘴别的 部件， 使用简单方便。 0017 以上所述仅是本发明的优选实施方式， 本发明不仅局限于以上实施例， 其具体结 构允许有变化， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明原理的前提下， 还可 以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 说 明 书 CN 103968387 A 4 1/2 页 5 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 103968387 A 5 2/2 页 6 图 3 图 4 图 5 说 明 书 附 图 CN 103968387 A 6 。