一种智能化制造的固定式乙炔发生器的制作方法

1.本发明涉及乙炔智能化制备技术领域，具体为一种智能化制造的固定式乙炔发生器。


背景技术：

2.乙炔，分子式c2h2，俗称风煤或电石气，是炔烃化合物中体积最小的一员，主要做工业用途，特别是烧焊金属方面。乙炔在室温下是一种无色、极易燃的气体。纯乙炔是无臭的，但工业用乙炔由于含有硫化氢、磷化氢等杂质，而有一股大蒜的气味。乙炔发生器能使水和电石进行化学反应产生一定压力乙炔气体的装置，称为乙炔发生器。乙炔发生器按压力分类：低压式——压力小于0.007mpa,中压式——压力为0.007mpa——0.13mpa。乙炔发生器按电石与水接触的方式不同分：沉浮式、排水式、水入电石式和联合式等。移动式乙炔发生器可以安置在室外或通风良好的室内。严禁安置在锻打、铸造和热处理等加工车间和正在运行的锅炉房内。乙炔制造可用于智能制造，智能制造，源于人工智能的研究。一般认为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智能制造应当包含智能制造技术和智能制造系统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充实知识库，而且还具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。乙炔发生器停用时应先将电石篮提高脱离水面，或关闭进水阀使电石停止发气。然后再关闭出气管阀门，停止乙炔输出。在开盖取电石篮时，若发现冒出火苗，应立即盖是发生器盖子。使其隔绝空气，并立即提升电石篮离开水面、待冷却降温后才能再开盖子和放水，禁止在盖上盖子后随即放水。使用“水管给水式”乙炔发生器，当分解室的温度降至50℃以下时，才可进行清除工作。清除的石灰浆应送进废料坑。
3.乙炔发生器主要为电石和水提供了反应的空间，在其内部一般有放置电石的电石篮，使用时需要人工将电石篮取出并将电石放入其中后，再将电石篮悬挂在罐体的内部后，向罐体内部注入水使得电石与水进行反应，然后在反应过程中电石和水剧烈反应生成乙炔和热量的同时也会消耗部分水，而随着水位的下降，而电石篮的位置固定不变，当水位下降到电石篮的下方时，水与电石便不再接触，反应停止此时就需要添加水方可，这不仅造成了水资源的浪费同时不能使电石与水充分接触，影响反应过程。
4.由于电石和水的反应较为剧烈且会消耗部分水，所以罐体内部水的多少就变得至关重要，目前所采用的乙炔发生器都是发现乙炔发生器生成的乙炔明显减少或不生成乙炔时，打开乙炔发生器的上盖进行添加水，这过程无疑较为繁琐，且不能直观的观察水位的高低，同时反应结束后需要将电石蓝内部的电石取出，此时由于电石篮一般位于罐体的内部，造成取出较为困难，通常需要携带手套伸到罐体的内部方可取出，危险性较高。
5.电石和水反应后会生成氢氧化钙以及乙炔，而氢氧化钙一般溶于水，导致氢氧化钙与水混合形成石灰浆，现有技术中一般都是将石灰浆直接排掉，而反应过程中，首先热量未能得到利用，其次生成的氢氧化钙也未得到利用，且由于水和氢氧化钙混合导致水也无法再次利用，这无疑与当今节能环保的大势所趋背道而驰，不利于节能减排的方针。
6.目前所采用的普通乙炔发生器，其主要作用是给电石和水的反应提供了一个容器，并起到密封作用，但反应过程较为原始不能充分的利用电石，且上料过程较为原始且还有一定的危险性，并对反应后的材料的利用率极低，导致了目前技术的乙炔发生器智能化程度较低，随着工业4.0时代的大背景下，传统意义上的乙炔发生器已然不能满足当今智能化制造的需求，急需对其进行改进，使其具备一定的智能化。


技术实现要素：

7.针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能化制造的固定式乙炔发生器，具备反应较为充分、方便观察水位和上料、易于清除残渣、重复利用的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。
8.本发明提供如下技术方案：一种智能化制造的固定式乙炔发生器，包括罐体，所述罐体的内部设有浮板，所述罐体内腔的左右两端均开设有限位槽，所述浮板的左右两端均固定安装有限位块，所述浮板通过限位块与限位槽之间活动卡接，所述浮板底端的中部固定安装有储料罐，所述储料罐的外侧面等角度开设有通槽，所述储料罐的外侧面固定安装有位于浮板下方的过滤罐，所述罐体外侧面一侧靠近底端的位置上固定连通有输水管，所述罐体外侧面另一侧靠近底端的位置上对称固定连通有排水管，所述罐体外侧面靠近顶端的位置上固定连通有排气管。
9.优选的，所述罐体底端的四角位置上均固定安装有支撑腿，所述罐体的顶端活动安装有密封盖，所述罐体外侧面的一侧固定安装有刻度尺。
10.优选的，所述浮板的顶端固定安装有活动杆，所述活动杆的顶端贯穿密封盖的顶端且固定安装有位于密封盖上方的指针，所述指针的一端与刻度尺对应且与刻度尺相互垂直。
11.优选的，所述浮板的顶端对称开设有完全贯穿的安装槽，所述安装槽的内部均固定安装有无纺布，所述无纺布为不透水无纺布制成。
12.优选的，所述输水管和排水管的一端均固定安装有单向阀，所述罐体的外侧面的一端固定安装有均热板，所述均热板的一端固定安装有蓄水罐。
13.优选的，所述蓄水罐内腔靠近底端的位置上固定安装有滤网，所述蓄水罐的底端与排水管的一端固定连通。
14.优选的，所述罐体的下方设有固定座，所述固定座的顶端固定安装有电机，所述安装座顶端的四角位置上均固定安装有固定套，所述固定套的顶端均活动套接有活动杆，所述活动杆的顶端与罐体内腔的底端固定连接，所述固定杆的底端固定安装有位于固定套内部的限位弹簧，所述限位弹簧的底端与固定套内腔的底端固定连接。
15.优选的，所述电机输出轴的顶端固定安装有主轴，所述主轴的顶端贯穿罐体的底端且位于罐体的内部，所述主轴的顶端与浮板的底端转动连接，所述主轴的外侧面等角度固定安装有位于罐体内部的刮刀，所述刮刀的端面与罐体的内侧面相接触。
16.一种智能化制造的固定式乙炔发生器的操作方法，包含以下步骤：
17.s1：可首先打开密封盖，向储料罐的内部放置电石，并盖上密封盖后通过输水管打开单向阀输入清水，此时清水从罐体的下方涌入，并给予浮板压力使得浮板浮在水面的上方，而储料罐内部的电石则始终位于浮板的下方即始终位于清水的内部，电石可通过通槽
和过滤罐与水进行反应生成乙炔和氢氧化钙，乙炔则可通过浮板上的无纺布透出并通过罐体一端的排气管排出；
18.s2：随着反应的进行，清水被消耗水位下降浮板因为浮力作用会跟随水位下降，而底端的储料罐则始终位于水面的下方始终与清水接触，使电石和水充分反应；
19.s3：电石与清水反应时，罐体内部的水位随着变化带动浮板上下移动，浮板上下移动的同时会带动活动杆上下移动，即带动指针上下位移并指示对应刻度区的刻度来反映罐体内部水位状态；
20.s4：当浮板上下位移可带动底端储料罐的位移，需要添加电石时可通过输水管输入清水带动水位上升并带动浮板和储料罐的上升使得储料罐接近罐体的顶端进行再次上料；
21.s5：当电石和水反应时会生成氢氧化钙和乙炔，氢氧化钙和水融合变成石灰浆通过输水管进入蓄水罐的内部，反应结束后，经过滤网初步过滤，单向阀确保石灰浆不会回流，同时电石和水反应生成的热量会被均热板吸收并传导至蓄水罐的内部，对内部的石灰浆进行二次加热，随着温度的升高氢氧化钙的溶解度慢慢降低析出水，通过滤网进行过滤使得水和氢氧化钙分离，且可通过外部加热加速其分离；
22.s6：所有反应结束后，通过向输水管的内部注入清水并通过排水管排出水即可带动刮板上下位移，且带动底端的主轴和刮刀上下位移，安装座则在主轴的带动上下位移，且固定套内部的限位弹簧可发生形变来补偿安装座的上下位移，并可启动电机带动主轴转动且带动刮刀转动对罐体内侧壁的残渣进行上下刮除防止粘结。
23.与现有技术对比，本发明具备以下有益效果：
24.1、该智能化制造的固定式乙炔发生器，通过在罐体的内部活动安装有浮板，并在浮板的左右两端安装有限位板，且浮板通过限位块与限位槽之间活动卡接，并在浮板的底端固定有储料罐，在实际使用时，可首先打开密封盖，向储料罐的内部放置电石，并盖上密封盖后通过输水管输入清水，此时清水从罐体的下方涌入，并给予浮板压力使得浮板浮在水面的上方，而储料罐内部的电石则始终位于浮板的下方即始终位于清水的内部，电石可通过通槽和过滤罐与水进行反应生成乙炔和氢氧化钙，乙炔则可通过浮板上的无纺布透出并通过罐体一端的排气管排出，而随着反应的进行，清水被消耗水位下降浮板因为浮力作用会跟随水位下降，而底端的储料罐则始终位于水面的下方始终与清水接触，使电石和水充分反应，无需频繁添加清水，增加了反应效率，区别传统乙炔发生器，从而实现了反应较为充分的优点。
25.2、该智能化制造的固定式乙炔发生器，通过在浮板的顶端安装有活动杆，而活动杆则贯穿密封盖且顶端固定有指针，指针则与刻度尺相互对应，当电石与清水反应时，罐体内部的水位随着变化带动浮板上下移动，浮板上下移动的同时会带动活动杆上下移动，即带动指针上下位移并指示对应刻度区的刻度来反映罐体内部水位状态，同时浮板上下位移可带动底端储料罐的位移，需要添加电石时可通过输水管输入清水带动水位上升并带动浮板和储料罐的上升使得储料罐接近罐体的顶端方便上料，解决传统乙炔发生器上料方式的原始以及较高的危险性，具备智能浮动储料罐的能力，从而实现了方便观察水位和上料的优点。
26.3、该智能化制造的固定式乙炔发生器，通过在浮板的底端活动安装有主轴，而主
轴可相对浮板转动，并在主轴的外侧面等角度固定有刮刀，当浮板跟随罐体内部水位的高低上下位移时，通过向输水管的内部注入清水并通过排水管排出水即可带动刮板上下位移，且带动底端的主轴和刮刀上下位移，并可启动电机带动主轴转动且带动刮刀转动对罐体内侧壁的残渣进行上下刮除防止粘结，而安装座则在主轴的带动上下位移，且固定套内部的限位弹簧可发生形变来补偿安装座的上下位移，起到固定电机的同时可带动电机的上下位移，无需打开罐体即可实现罐体内部的清洁，自动化程度较高，同时提高了生产效率，满足智能化制造的需求，从而实现了易于清除残渣的优点。
27.4、该智能化制造的固定式乙炔发生器，通过在罐体的一端安装有均热板，并在均热板的一端安装有蓄水罐，同时在蓄水罐内腔的底端安装有滤网，且蓄水罐底端通过排水管与罐体之间连通，当电石和水反应时会生成氢氧化钙和乙炔，氢氧化钙和水融合变成石灰浆通过输水管进入蓄水罐的内部，经过滤网初步过滤，单向阀确保石灰浆不会回流，同时电石和水反应生成的热量会被均热板吸收并传导至蓄水罐的内部，对内部的石灰浆进行二次加热，随着温度的升高氢氧化钙的溶解度慢慢降低析出水，通过滤网进行过滤使得水和氢氧化钙分离，且可通过外部加热加速其分离，对热量和水以及氢氧化钙都实现了再次利用，对反应后的材料进行充分的利用，并通过自身能量作用于自身，降低能量消耗，区别传统乙炔发生器，从而实现了重复利用的优点。
附图说明
28.图1为本发明结构示意图；
29.图2为本发明安装座结构的分解示意图；
30.图3为本发明蓄水罐内部结构的剖视图；
31.图4为本发明内部结构的剖视图；
32.图5为本发明浮板以及底端结构的分解示意图；
33.图6为图2中a处结构的放大示意图。
34.图中：1、罐体；2、密封盖；3、支撑腿；4、排气管；5、限位槽；6、浮板；7、安装槽；8、无纺布；9、限位块；10、储料罐；11、通槽；12、过滤罐；13、活动杆；14、指针；15、刻度尺；16、输水管；17、排水管；18、单向阀；19、蓄水罐；20、滤网；21、均热板；22、主轴；23、刮刀；24、电机；25、安装座；26、固定套；27、固定杆；28、限位弹簧。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.如图4和图5所示，一种智能化制造的固定式乙炔发生器，包括罐体1，罐体1的内部设有浮板6，罐体1内腔的左右两端均开设有限位槽5，浮板6的左右两端均固定安装有限位块9，浮板6通过限位块9与限位槽5之间活动卡接，浮板6底端的中部固定安装有储料罐10，储料罐10的外侧面等角度开设有通槽11，储料罐10的外侧面固定安装有位于浮板6下方的过滤罐12，罐体1外侧面一侧靠近底端的位置上固定连通有输水管16，罐体1外侧面另一侧
靠近底端的位置上对称固定连通有排水管17，罐体1外侧面靠近顶端的位置上固定连通有排气管4，打开密封盖2，向储料罐10的内部放置电石，并盖上密封盖2后通过输水管16打开单向阀18输入清水，此时清水从罐体1的下方涌入，并给予浮板6压力使得浮板6浮在水面的上方，而储料罐10内部的电石则始终位于浮板6的下方即始终位于清水的内部，电石可通过通槽11和过滤罐12与水进行反应生成乙炔和氢氧化钙，随着反应的进行，清水被消耗水位下降浮板6因为浮力作用会跟随水位下降，而底端的储料罐10则始终位于水面的下方始终与清水接触，使电石和水充分反应，通过电石与水的充分反应，使得该装置区别传统的乙炔发生器，能够有效的利用电石产生足量的乙炔。
37.如图1和图5所示，罐体1底端的四角位置上均固定安装有支撑腿3，罐体1的顶端活动安装有密封盖2，罐体1外侧面的一侧固定安装有刻度尺15，浮板6的顶端固定安装有活动杆13，活动杆13的顶端贯穿密封盖2的顶端且固定安装有位于密封盖2上方的指针14，指针14的一端与刻度尺15对应且与刻度尺15相互垂直，浮板6的顶端对称开设有完全贯穿的安装槽7，安装槽7的内部均固定安装有无纺布8，无纺布8为不透水无纺布制成，密封盖2内部安装有密封圈可对罐体1进行密封防止乙炔的泄露，同时不透水的无纺布8仅能让乙炔气体通过无法让水通过，生成的乙炔则可通过浮板6上的无纺布8透出并通过罐体1一端的排气管4排出，电石与清水反应时，罐体1内部的水位随着变化带动浮板6上下移动，浮板6上下移动的同时会带动活动杆13上下移动，即带动指针14上下位移并指示对应刻度区的刻度来反映罐体1内部水位状态，当浮板6上下位移可带动底端储料罐10的位移，需要添加电石时可通过输水管16输入清水带动水位上升并带动浮板6和储料罐10的上升使得储料罐10接近罐体1的顶端进行再次上料，通过浮板6实现上料的简便，具备一定的智能化。
38.如图3和图4所示，输水管16和排水管17的一端均固定安装有单向阀18，罐体1的外侧面的一端固定安装有均热板21，均热板21的一端固定安装有蓄水罐19，蓄水罐19内腔靠近底端的位置上固定安装有滤网20，蓄水罐19的底端与排水管17的一端固定连通，当电石和水反应时会生成氢氧化钙和乙炔，氢氧化钙和水融合变成石灰浆通过输水管16进入蓄水罐19的内部，反应结束后，经过滤网20初步过滤，单向阀18确保石灰浆不会回流，同时电石和水反应生成的热量会被均热板21吸收并传导至蓄水罐19的内部，对内部的石灰浆进行二次加热，随着温度的升高氢氧化钙的溶解度慢慢降低析出水，通过滤网20进行过滤使得水和氢氧化钙分离，且可通过外部加热加速其分离，得到氢氧化钙粉末和清水进行二次利用，此回收过程可在反应结束后也可在反应中进行，蓄水罐19为铁制成能有效导热，通过反应产生的热量作用于自身进行水和氢氧化钙的分离，实现原材料的再次利用，不仅满足节能减排的需求，也是实现智能化制造的必要条件。
39.如图2和图3以及图6所示，罐体1的下方设有固定座，固定座的顶端固定安装有电机24，安装座25顶端的四角位置上均固定安装有固定套26，固定套26的顶端均活动套接有活动杆13，活动杆13的顶端与罐体1内腔的底端固定连接，固定杆27的底端固定安装有位于固定套26内部的限位弹簧28，限位弹簧28的底端与固定套26内腔的底端固定连接，电机24输出轴的顶端固定安装有主轴22，主轴22的顶端贯穿罐体1的底端且位于罐体1的内部，主轴22的顶端与浮板6的底端转动连接，主轴22的外侧面等角度固定安装有位于罐体1内部的刮刀23，刮刀23的端面与罐体1的内侧面相接触，反应结束后需要对罐体1的内部进行清洁时，通过向输水管16的内部注入清水并通过排水管17排出水即可带动刮板上下位移，且带
动底端的主轴22和刮刀23上下位移，安装座25则在主轴22的带动上下位移，且固定套26内部的限位弹簧28可发生形变来补偿安装座25的上下位移，并可启动电机24带动主轴22转动且带动刮刀23转动对罐体1内侧壁的残渣进行上下刮除防止粘结，其主要依靠浮板6的上下移动提供刮刀23上下移动的动力，而电机24转动提供刮刀23转动的动力，通过浮板6为刮刀23提供上下动力，以实现残渣的刮除，而浮板6的动力来源为水流的浮力，水流浮力为反应发生的必要条件，通过必要条件实现附加功能也是智能化制造的体现。
40.一种智能化制造的固定式乙炔发生器的操作方法，包含以下步骤：
41.s1：可首先打开密封盖2，向储料罐10的内部放置电石，并盖上密封盖2后通过输水管16打开单向阀18输入清水，此时清水从罐体1的下方涌入，并给予浮板6压力使得浮板6浮在水面的上方，而储料罐10内部的电石则始终位于浮板6的下方即始终位于清水的内部，电石可通过通槽11和过滤罐12与水进行反应生成乙炔和氢氧化钙，乙炔则可通过浮板6上的无纺布8透出并通过罐体1一端的排气管4排出；
42.s2：随着反应的进行，清水被消耗水位下降浮板6因为浮力作用会跟随水位下降，而底端的储料罐10则始终位于水面的下方始终与清水接触，使电石和水充分反应；
43.s3：电石与清水反应时，罐体1内部的水位随着变化带动浮板6上下移动，浮板6上下移动的同时会带动活动杆13上下移动，即带动指针14上下位移并指示对应刻度区的刻度来反映罐体1内部水位状态；
44.s4：当浮板6上下位移可带动底端储料罐10的位移，需要添加电石时可通过输水管16输入清水带动水位上升并带动浮板6和储料罐10的上升使得储料罐10接近罐体1的顶端进行再次上料；
45.s5：当电石和水反应时会生成氢氧化钙和乙炔，氢氧化钙和水融合变成石灰浆通过输水管16进入蓄水罐19的内部，反应结束后，经过滤网20初步过滤，单向阀18确保石灰浆不会回流，同时电石和水反应生成的热量会被均热板21吸收并传导至蓄水罐19的内部，对内部的石灰浆进行二次加热，随着温度的升高氢氧化钙的溶解度慢慢降低析出水，通过滤网20进行过滤使得水和氢氧化钙分离，且可通过外部加热加速其分离；
46.s6：所有反应结束后，通过向输水管16的内部注入清水并通过排水管17排出水即可带动刮板上下位移，且带动底端的主轴22和刮刀23上下位移，安装座25则在主轴22的带动上下位移，且固定套26内部的限位弹簧28可发生形变来补偿安装座25的上下位移，并可启动电机24带动主轴22转动且带动刮刀23转动对罐体1内侧壁的残渣进行上下刮除防止粘结。
47.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。