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沃克能源氢氧机水焊机核心技术讲解
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       沃克能源氢氧机水焊机核心技术分为六大方面,包括1.防爆防泄漏一体化电解槽,2.干湿结合双效阻火器技术,3.前置防回火氢氧火焰枪技术,4.PLC图文触摸控制技术,5.脉冲谐振高效电解电源技术,6.气体稳压自适应系统,7氢氧机水焊机云服务系统。


一、沃克氢氧机水焊机的一体化防爆防泄漏电解槽技术


沃克氢氧机水焊机技术:电解槽结构

如上图所示:

a. 左边的电解槽,是制氢系统的常规电解槽,它是两块加厚的端电极以及无数个中间电极和密封圈组成。任何两个电极之间都有一个密封圈,电极之间充满电解的液体,因此,如果密封圈失效,则电解液和产生的气体就会从损坏或老化的密封圈漏出来,就像家里水龙头漏水一样的道理。

b. 右边的电解槽是沃克能源的氢氧机专利电解槽,你现在看到的只是电解槽的外壳,所有的电极板都是封装在不锈钢筒中,由于电极板并不直接对外,因此不存在泄漏的问题。


二、沃克氢氧机水焊机的干湿结合双效阻火器技术


干式阻火器原理:

      干式阻火器一般用于机器外面的气体管道中,它的核心是一种被称做纳米金属阻火管的东西, 它采用特殊烧结方法制成,保证管主体充满无数个小孔,每个小孔的直径为20um左右,由于火焰无法通过这么微小的小孔,因此,火焰只可能在阻火管的外侧烧,而不能通过阻火管到达内侧。

      由于氢氧焰温度很高,如果没有及时切断气源,氢氧焰在阻火管的外侧长期燃烧的话,阻火管的温度会被加热到超过500度,这个温度点会自动引燃阻火管内壁的氢氧气,从而导致阻火器阻火失败。

     有人以为买一个干式阻火器就能阻止氢氧气体的回火,这是错误的,最主要的原因是回火发生后没有及时关闭气源。 

      因此,在装置有干式氢氧阻火器的设备,还需要配置湿式阻火器。

湿式阻火器原理:

        湿式阻火器又称为水封,是指气体从水的底部冒出,如果有回火的话,利用水能阻火的原理,将火灭掉。

        虽然干式阻火器和湿式阻火器的原理非常简单,越简单的东西及可靠性也是越低的,就好像高中生如果只学到课本上的东西,如果不请名师补课就考不上好的大学。

        沃克能源精于解决各种复杂问题,并让阻止回火的可靠性能达到100%,一般回火会产生强度较大的尖锐回火声,很容易吓到使用者,还有就是回火会产生约0.8Mpa的高压。

       看沃克能源如何解决这些复杂的回火问题:

1、沃克能源氢氧机水焊机的电子式干式氢氧阻火器技术

      众所周知,回火时会产生像激光一样的火焰,沃克能源采用激光检测传感器,实时检测这种伪激光。由于我们采用了64位8G高速处理器(电脑CPU),检测精度在回火发生的0.01秒内就能捕获,而此时,阻火蕊的外壁温度基本上只上升至80度,控制系统立即将气源切断,火焰因为没有后续气源供应而自动熄灭,从而实现高效可靠阻火。

     沃克能源氢氧机的电子干式阻火器在经常出现回火的高危操作中发挥着有效的作用,比如切割 ,由于切割时钢板高度不一,钢板表面有渣或铁锈严重,都会引起烧红的铁水反弹,堵塞割嘴而引发回火,因此如没有可靠的阻火器,操作将不能连续进行,甚至会引发操作工不愿意操作此类设备,但沃克氢氧机水焊机的电子阻火器出色的表现,回火时无声,几乎感觉不到回火发生了。

2、沃克能源氢氧机水焊机的湿式阻火器技术

    沃克能源氢氧机水焊机的湿式阻火器与普通的湿式阻火器其差别在于如下几个方面:

    a)沃克能源氢氧机水焊机的湿式阻火器为多罐多层,而不是普通的单罐单层,相当于多级湿式防回火。

   b)沃克能源氢氧机的湿式阻火器内置了自动泄压阀,当压力超过0.3Mpa时,自动泄压,当压力低于0.3Mpa时,自动关闭。每罐设置一个自动泄压阀。

   c)沃克能源氢氧机的湿式阻火器内置了单向阀,当回火产生压力时,单向阀临时将气源切断,使得火焰没有气源而自动熄灭,更何况水也能自动灭火。

  综上所述,沃克能源氢氧机的湿式阻火器也是绝对安全的。特别是干湿结合的双效防回火技术,使得沃克氢氧机的安全性处于行业的最高峰,该技术为沃克能源所独创。


三、前置防回火氢氧火焰枪技术


    氢氧机水焊机设备好不好用,关键还在于枪好不好。为什么这么说呢。中国有名古话叫:”工欲行其事,必先利其器”。氢氧机产生的氢氧气体要稳定燃烧,就需要一把设计优良的氢氧火焰枪。

      氢氧气燃烧稳定跟火嘴的设计是有很大关系的,一是火嘴的材质和大小,二是火嘴的孔径和数量。其中一个最关键的问题,要保证火嘴出气的压力大于0.01Mpa,防止火焰在火嘴内燃烧。但很多情况下会出现这样一种情况,火嘴在刚使用时一切都好,使用一段时间后,火嘴就不好用了,因为各种原因导致火嘴孔变大了,有时火在火嘴内部燃烧,因此火嘴要及时更换。如果没有及时更换就会导致回火。

      那么,在使用过程中回火是我们不愿意发生的,因此,避免回火的意外就是要设计一个能在枪这个地方将火阻止的装置。

沃克能源氢氧机水焊机技术:氢氧火焰枪

      沃克能源的前置防回火氢氧火焰枪技术就圆满地解决了这个问题。下面就谈谈沃克能源的前置防回火氢氧火焰枪技术的设计要点:

     说起来很简单,就是在火嘴与阀门之间加了一个阻火器。这个阻火器有两个作用。

     第一:是在操作过程中意外回火,可以阻止一下。

     第二:是在操作完毕关火时,直接关闭阀门,氢氧焰因为压力低至零而产生回火,那么,阀门前的这个阻火器能有效地阻止火焰。

     上面所说的第二点很重要,这里强调一下。如果没有这个前置阻火器,那么关火时,每次回火都会回到气阀的出气口这个位置,由于气阀都有一个密封圈,这个密封圈不能耐高温,而回火温度为2800度,经过一两次回火后,气阀的密封圈就烧坏了,这个气阀就漏气,以后每次回火,气阀就关不住火,回到机器内部。

      还有一种古老的关火技术,就是将火焰枪的氧气接口这里接上压缩空气,在关火时先用压缩空气将火焰吹灭,然后再关闭气阀,这种方法也很安全,但是问题时,就没有直接关火方便,而且需要压缩空气也不方便。

      综上所述,沃克能源的这种前置阻火器的氢氧火焰枪技术,不仅解决了使用过程中回火的问题,也解决了关火的回火问题,操作简单安全。该技术为沃克能源所独创。


四、图文触摸屏与32位CPU芯片控制技术


沃克能源氢氧机水焊机技术:操作触模屏

沃克能源的设备采用的是触摸屏白喉和,界面上以图形方式形象上显示各个内部组件的状态,操作直接用手按就可以了。系统状态直接以文字、图形或语音方式展现,操作者只需要一分钟就学会了设备操作。

那么我们看一下传统的设备是什么样式的。

沃克氢氧机水焊机技术:操作界面对比

      左边的设备是采用普通的操作界面,机械表显示电流电压,船形开关进行启动,LED指示灯进行报警。

那么现在的问题来了,按旋钮无效,是机器坏了还是旋钮坏了,报警灯坏了,我们如何确定设备正在工作是正常还是不正常,如果不正常 ,我又看不到报警灯指示何种故障,我该如何处理。

       反过来,我们再看沃克的触摸屏,如果机器出现故障,会以文字或图形的方式直接展现出来,不存在有时展示有时不展示的问题,如果触摸屏坏了,那么整个不是黑屏,一看就知道是屏幕问题,更换屏幕问题就解决了。

       综上所述,沃克氢氧机设备采用32位CPU控制+触摸屏的图形操作界面,就操作氢氧机就像操作手机打电话和电脑上网一样轻松,当然是用户体验最好、最受用户喜爱的设备了。


五、脉冲谐振高效电解电源技术


     我们说氢氧机由五大主要模块组成:1.电解槽系统,2.防回火系统,3.电源系统  4.控制与操作系统 5.火焰枪及相关附件。其中电源系统是决定氢氧机稳定性及效率高低的核心部件。

     常规的氢氧机电源是采用恒流的开关电源或电镀电源,其输出的是直流电,电压大小和电流大小一般来说恒定的。那么这种电源对于电镀来讲,无疑是非常好的,因为电镀讲究的是表面镀层稳定。但水电解产生氢氧气体的要求可不一样,它要求的是快速高效地产生氢氧气体,而不是慢慢地产生。

      要明白这个沃克能源的脉冲谐振电解原理道理,首先要明白水是怎么变成氢气和氧气的。

      沃克能源氢氧机水焊机技术:水分解原理图

      因此,H2O变成OH-和H+,其中OH-移动到阳极,产生了氧气,而H+移动到阴极,产生了氢气。很显然,我们要高效地将H2O变成氢阳离和氢氧阴离子,才有可能快速地产生氢气和氧气。  

      那么,H2O变成是怎么变成氢阳离子和氢氧阴离子的呢。请看下面这张沃克能源氢氧机工厂独家制作的水分子分解成氢气和氧气的微观过程示意图。

沃克能源氢氧机水焊机技术:电解水生产氢氧气体微观过程图

     沃克氢氧机研究中心的专家为你讲解上述各图:

    P1水分子结构图:该图展示了水是由一个氧原子和二个氢原子组成的,两个氧原子与氢原子形成一定的夹角,这个角度是104度。

    P2未通电时水分子状态图:水由无数个水分子组成,根据科学研究究,在高倍显微镜下,每个水分子是杂乱地无章,即有些氧原子对着上方,有些在下方,有些在左方,有些在右方,各种各样的角度,完全是无序的状态。

    P3通直流电(DC)后水分子状态图:将电源的正负电极插入水中后,正极通过正电,负极通负电,水分子的氧原子全部对着正极,氢原子全部对着负极。水分子受电场影响处于一个有序的状态。        

    P4继续通电后,水分子的状态图: 水分子的氢氧键受电场影响,将氢原子向负极拉,氧原子向阳极拉,可见氢氧键被拉长了。

    P5氢氧键拉开,产生离子并移动: 水分子的氢氧键被拉长到一定程度后,氢氧键的吸引力少于电场产生的拉力,因此,有一个氢原子被拉开,形成了氢离子(阳离子)和氢氧根离子(阴离子),其中氢阳离子向阴极移动,氢氧阴离子向阳极移动。

     P6氢氧气体产生:当氢阳离子移动到阴极表面时,从阴极得到电子,生成氢气,4H++4e=2H2。当氢氧阴离子移动到阳极,释放电子,得到了水和氧气。 4OH-  - 4e =2H2O +O2 。 

     上述六张图,解释了氢氧气体是如何产生的,那么如何快速产生氢氧气体呢?当然这跟电极的催化特性以及电解质的浓度及温度以及其他很多未知的因素相关,但沃克能源氢氧机专家发现其中有一个最关键的因素是如何快速地将氢氧键拉开,这是提升氢氧气产生速度的最重要的一环。

     氢氧键具有一种化学结合力,电场阴极对氢原子有一种电场吸引力,这两个力的方向是相反的。 我们举个例子,用我们的左右手去拉一个橡皮筋吧。左手代表电场引力,右手代表氢氧键的结合力,那个这个橡皮筋就好比是水分子的氢氧键。如果我们慢慢拉,必须拉到一定的程度后才能将橡皮筋拉断,这当然需要很长的时间。但如果我们突然发力向两边拉,那么意味着橡皮筋是不是突然拉断了呢,这个时间是不是就缩短 呢。

     沃克能源发现了这个现象后惊喜不已,立马研究可生产瞬间拉断氢氧化学键的电源。

     首先我们来看一下上面大图中的P7图。

     P7图展示了传统的氢氧机电源的电流波形(左)以及沃克能源的脉冲递增电流波形(右),传统的电流波形是恒流的,任何时候其电流都一样,沃克能源的电源波形中电流强度是递增的,递增到最大电流后,又从初始电流开绍,周而复始。这就是脉冲递增波形。下图是沃克谐振电源及控制系统,与传统的电解电源相比,效率提升10%。

     沃克氢氧机水焊机技术:脉冲谐振电流及脉冲谐振控制系统


六、气体稳压自适应系统


     什么叫气体稳压自适应系统?就是气体输出的压力总是等于设定的压力,而不管用户调大或缩小阀门。

我们先看一下没有这个稳压的功能会带来什么不方便吧,以便深入了稳压系统带来的好处。

     我们以产气量为1000L的机器为例说明,现在该机带两把枪自动焊接某种工件,相当于每把枪用气量调节为500L,由于某种原因,其中一把枪关闭了,但是机器的产气量还是1000L,由于用气量小于产气量,势必引起机器内部压力的升高,此时正在使用的这把枪由于供气压力上升,其火力也势必增强,而且越来越强,当供气压力上升到0.2Mpa时,机器自动停止产气,此时,由于这把枪还在用气,所以机器压力会越来越小,因此,枪的火焰也越来越小,当压力小于1.5Mpa时,机器又自动产气,压力又开始上升,火力以越来越大。如此可见,如果没有稳压的系统,当一机带多枪时,枪的火焰是不稳定的。

    沃克气体自适应稳压系统的工作原理是:气体自适应稳压系统控制电路板实时检测沃克氢氧机的工作压力,当压力上升时,减少电解电流,当压力下降时,增加电解电流,时刻保持恒定的工作压力。这样当客户在操作时,阀门打开一定角度后,操作者觉得火焰正好满足要求,当有另一个操作者打开另一把火焰枪时,由于机器输出的压力是恒定的,先前操作者的火焰不会受到第二个操作者的影响,因为系统检测到工作压力将要下降,立即增加电解电流产生更多的气体去满足第二个操作者的使用需求。

      至此,  沃克能源公开的六大核心技术巳经介绍完毕,还有一些不适合公开的技术不便于在此详细介绍。


七、沃克能源氢氧机云端控制系统


      2017年,我们投资300万元研发了一个新的黑科技:沃克氢氧机云端控制系统,可以365天24小时,随时服务客户,客户不需要知道我们的工程师是在公司,还是在家里,还是在出差途中,只要你有问题,可以通过沃克云端技术实时解决你的问题。

沃克能源氢氧机水焊机技术:云端服务系统

八、更多...


      沃克能源在氢氧机方面拥有21项专利技术,后续将研发更多专利产品,不断提升沃克氢氧机的品质与性能。

沃克氢氧机水焊机专利技术21项


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沃克能源氢氧机水焊机工厂简介

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