多焰燃烧器及用于加热工件的方法技术

本发明专利技术涉及一种具有燃烧头(1)的多焰燃烧器(10)，所述燃烧头被设置为当供给燃料时产生沿着各自火焰轴线(14)指向的至少一个燃烧火焰(13)，其中各自临近的燃烧头(1)的火焰轴线(14)互相倾斜。本发明专利技术的主题还涉及一种预热工件、尤其是预热管道或大直径管道的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种具有燃烧头(1)的多焰燃烧器(10)，所述燃烧头被设置为当供给燃料时产生沿着各自火焰轴线(14)指向的至少一个燃烧火焰(13)，其中各自临近的燃烧头(1)的火焰轴线(14)互相倾斜。本专利技术的主题还涉及一种预热工件、尤其是预热管道或大直径管道的方法。【专利说明】
本专利技术涉及一种具有燃烧头和附随的连接管的多焰燃烧器，所述燃烧头被设置为当提供燃料时产生沿着各自的火焰轴线指向的至少一个燃烧火焰，还涉及一种采用相应的多焰燃烧器预热工件、尤其是预热管道或者大直径管道的方法。
技术介绍
在非常广泛的材料处理和制造过程的范围内工件必须被预热。本专利技术此处首先且最主要地借鉴了焊接操作中的预热。然而，本专利技术实质上还可用于其他需要通过火焰来引入热量的方法中。在已知的焊接工艺中，由于各种各样的原因待焊接的工件会被预热。缺少预热的主要危害在于所谓的热影响区的氢脆。另外，可变形钢不进行预热的话遇到冷却速率增加时具有硬度增强的倾向。这会在工件的连接区域产生一种增强的形成冷裂纹的趋势。例如，当焊接管道具有增大的管道直径时这些弊端会更严重。基于此，经由预热为随后的焊接工艺预备大直径管道代表本专利技术的优选应用。可达到的硬度和因此产生的冷裂纹的危害在此主要取决于待加工工件的厚度、两维或三维散热、目前的合金元素及其含量、在焊接过程中各自产生的热量和/或部件温度。后者会被预热所影响。预热可以减少接缝区的冷却速率并改善氢渗漏。另外，对焊接接合点的残余焊接应力状态具有有利的影响。必要的预热温度可被各自确定，并且待产生的热量和/或各自所采用的预热装置可基于此来确定。当确定预热温度时，特别地，材料的基本韧性、其壁厚、接缝形状、采用的焊接工艺和焊接速率都要考虑。当超过特定的厚度极限时(尤其对于高强钢)，基本上需要在5°C以下的温度来进行预热工艺。例如，预热温度测量值为80至200°C。—般来说，在焊接之前优选采用多焰燃烧器来对工件进行预热，为了在下面进行更详细地解释，所述多焰燃烧器例如采用含有乙炔和氧气的燃料混合物或者含有乙炔和压缩空气的燃料混合物操作。通过预热在工件(比如，管道或者大直径管道)上生成靠近焊缝的预备区域，用于在此预热区域生成焊缝，因此该区域在焊接工艺开始就已是温热的(温热这里意思是比周围空气的温度高)。特别是当预热大直径管道时，在焊缝附近区域必须引入集中的热量，而不能熔化工件表面并使得后面残余的水汽远离火焰的排气。然而，取决于燃烧器的结构，产生给定的集中热量的大量热排气给燃烧器本身带来负担。这可结束对使用的燃烧头造成的热损害。这适用于特别是采用了不合适的操作和调整。合适的安全预防措施是昂贵的。在此，直径在1-12米范围的管道称为大直径管道。因此，就需要对加热工件、尤其是对加热管道和大直径管道的方式进行改进，其不会出现这些缺点并可被安全地操作。
技术实现思路
在这种背景下，本专利技术提出了一种具有燃烧头和附随的连接管的多焰燃烧器，所述燃烧头被设置为当提供燃料时产生沿着各自的火焰轴线指向的至少一个燃烧火焰，还涉及一种采用具有独立权利要求中所述特征的相应的多焰燃烧器预热工件、尤其是预热管道或者大直径管道的方法。因此，设定的目标通过偏置连接管的至少一半来实现，从而各自相邻的燃烧头的火焰轴线相对于彼此被倾斜。尽管本专利技术主要描述了关于对管道或者大直径管道进行预热，但是也不限于此，因为发现本专利技术可被用于预热单个的元件或者元件组甚至通常的大容器结构中都有特殊的优势。多焰燃烧器优选地被配置为使得所有的连接管设计成偏置的。尤其优选的是多焰燃烧器被配置为所有连接管具有30° -60°、优选为大约45°的偏置角度。尤其有利的是多焰燃烧器的特征在于连接管借助于螺纹接头相对于各自的连接嘴枢转，其中连接嘴的各自另一端被固定到共用的送料线上，并且能通过共用的送料线来提供燃料。在本专利技术有利的进一步改型中，燃烧头被设成至少两组(A和B)燃烧头，其中的至少第一组燃烧头(A)都被布置为与至少另外一组燃烧头(B)交替设置，并且至少第一组燃烧头的火焰轴线相对于至少另外一组燃烧头的火焰轴线倾斜。各组内的燃烧头被最好沿着相同的方向或者互相平行设置。也有利的是，将燃烧头设成至少两组，其中至少两组中的燃烧头都互相交替排列，并且至少一组或者每组燃烧头的每个火焰轴线都与至少一组或另一组燃烧头的火焰轴线偏离。例如，各组内的燃烧头的轴线被平行设置。这会使得系列生产特别简单。本专利技术更进一步的有利的改进是，燃烧头都具有火焰轴线，所述火焰轴线相对于送料线的中心线的垂线轴向地和/或径向地倾斜，优选的是，各自临近的燃烧头相对于彼此倾斜5° -45°的角度。相应的多焰燃烧器优选被配置为以临近的燃烧头的火焰轴线相对于彼此倾斜放置。例如，可被轴向地和/或径向地相对于送料线的中心线的垂线倾斜5° -45°的角度。在其它的因素中，各自选择的角度还取决于各自加热过程的要求。如果有必要大范围的局部加热，那么更紧密的角度是需要的。如果目的是以特别高效的方式释放产生的排气，那么可以是更大的角度。多焰燃烧器最好具有被设置成为多焰燃烧器供给至少一种气体燃料的气体供给装置，其中气体供给装置优选被设置成为多焰燃烧器供给包含乙炔的燃料混合物，尤其优选乙炔_(压缩)空气混合物或者乙炔-氧气混合物，作为所述至少一种气体燃料。有利地是提供至少一个被设置成为多焰燃烧器供给至少一种气体燃料的气体供给装置。后者优选在设计上可被控制，这样各自产生的热输出量可被控制和/或提供各自可调节的气体混合物来保证特别有利地适于待焊接的材料。在更进一步的有利实施例中，根据本专利技术的多焰燃烧器具有至少4、6或8个燃烧头，燃烧头优选互相间隔5-15cm。相应的距离取决于达到的加热的均匀性和/或燃烧头允许的温度。在另一个优选的实施例中，燃烧头具有燃烧喷嘴，其中各自临近的燃烧头的所述燃烧喷嘴相对于燃烧喷嘴之间共用的中心线偏离l-10cm。如下面结合附图更详细的说明，各自火焰开始的部分在此互相间隔限定的距离，从而进一步降低了燃烧头之间的互相影响。发现燃烧头和连接管的特别有利的总长度对于很多应用是在8-25cm范围内。本专利技术有利的更进一步的改进是提供具有被配置成弯曲轴的送料线的多焰燃烧器，其中弯曲轴优选主要由不锈钢制成。也可被称为轴或再可被不同表述为管线的送料线最好由金属材料制成来供给燃料。弯曲的结构使其能够调节至待预热的工件的形状，例如调节至待预热的大直径管道的曲线形状，本专利技术在这发面是非常有利的。从生产的观点，不锈钢特别适于作为用于这种弯曲结构的金属材料。如上所述，具有相对于彼此倾斜的火焰轴线的燃烧头有利的是每个被互相交替地固定到共用的送料线上并可通过后者在相应的多焰燃烧器内供给。这里送料线同时作用为用于燃烧头的燃料分配器和紧固装置。例如，相应的送料线可以被弯曲，并且藉此调节至待加热工件的形状。在制造根据本专利技术的多焰燃烧器的过程中，送料线有利地变形以使得主要再现了相应的工件形状。换句话说，例如，最好是环形部分具有与待预热(大直径)管道和根据更大的半径(管道半径加上管道和送料线之间的径向距离)来调整的弯曲部分相同的中点。另外，其他的形状也是有利的并且与本专利技术保持一致。多火焰加热器根据待预热工件的形状可调，尤其可调节至待预热管道的直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多焰燃烧器(10)，其具有多个燃烧头(1)和附随的连接管(4)，所述燃烧头被设置为当供给燃料时产生沿着各自火焰轴线(14)指向的至少一个燃烧火焰(13)，其特征在于，连接管(4)的至少一半被设计为偏置的，以使得各自邻近的燃烧头(1)的火焰轴线(14)相对于彼此是倾斜的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J·斯托克，
申请(专利权)人：林德股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE