沃克能源氫氧機水焊機核心技術講解

       沃克能源氫氧機水焊機核心技術分為七大方面，包括1.防爆防泄漏一體化電解槽，2.干濕結合雙效阻火器技術，3.前置防回火氫氧火焰槍技術（沃克氫氧機一共有 7 道防回火裝置），4.PLC圖文觸摸控制技術，5.脈沖諧振高效電解電源技術，6.氣體穩壓自適應系統，7氫氧機水焊機云服務系統。

      如上圖所示：

      a. 左邊的電解槽，是制氫系統的常規電解槽，它是兩塊加厚的端電極以及無數個中間電極和密封圈組成。任何兩個電極之間都有一個密封圈，電極之間充滿電解的液體，因此，如果密封圈失效，則電解液和產生的氣體就會從損壞或老化的密封圈漏出來，就像家里水龍頭漏水一樣的道理。

      b. 右邊的電解槽是沃克能源的氫氧機具有專利防爆防泄漏的電解槽，你現在看到的只是電解槽的外殼，所有的電極板都是封裝在不銹鋼筒中，由于電極板并不直接對外，因此不存在泄漏的問題。

      二、沃克氫氧機水焊機的干濕結合雙效阻火器技術

      干式阻火器原理：

      干式阻火器一般用于機器外面的氣體管道中，它的核心是一種被稱做納米金屬阻火管的東西， 它采用特殊燒結方法制成，保證管主體充滿無數個小孔，每個小孔的直徑為20um左右，由于火焰無法通過這么微小的小孔，因此，火焰只可能在阻火管的外側燒，而不能通過阻火管到達內側。

      由于氫氧焰溫度很高，如果沒有及時切斷氣源，氫氧焰在阻火管的外側長期燃燒的話，阻火管的溫度會被加熱到超過500度，這個溫度點會自動引燃阻火管內壁的氫氧氣，從而導致阻火器阻火失敗。

      有人以為買一個干式阻火器就能阻止氫氧氣體的回火，這是錯誤的，最主要的原因是回火發生后沒有及時關閉氣源。 

      因此，在裝置有干式氫氧阻火器的設備，還需要配置濕式阻火器。

      濕式阻火器原理:

      濕式阻火器又稱為水封，是指氣體從水的底部冒出，如果有回火的話，利用水能阻火的原理，將火滅掉。

      雖然干式阻火器和濕式阻火器的原理非常簡單，越簡單的東西及可靠性也是越低的，就好像高中生如果只學到課本上的東西，如果不請名師補課就考不上好的大學。

      沃克能源精于解決各種復雜問題，并讓阻止回火的可靠性能達到99.99%，一般回火會產生強度較大的尖銳回火聲，很容易嚇到使用者，還有就是回火會產生約0.8Mpa的高壓。

      看沃克能源如何解決這些復雜的回火問題：

      1、沃克能源氫氧機水焊機的電子式干式氫氧阻火器技術

      眾所周知，回火時會產生像激光一樣的火焰，沃克能源采用激光檢測傳感器，實時檢測這種偽激光。由于我們采用了64位8G高速處理器（電腦CPU），檢測精度在回火發生的0.01秒內就能捕獲，而此時，阻火蕊的外壁溫度基本上只上升至80度，控制系統立即將氣源切斷，火焰因為沒有后續氣源供應而自動熄滅，從而實現高效可靠阻火。

      沃克能源氫氧機的電子干式阻火器在經常出現回火的高危操作中發揮著有效的作用，比如切割 ，由于切割時鋼板高度不一，鋼板表面有渣或鐵銹嚴重，都會引起燒紅的鐵水反彈，堵塞割嘴而引發回火，因此如沒有可靠的阻火器，操作將不能連續進行，甚至會引發操作工不愿意操作此類設備，但沃克氫氧機水焊機的電子阻火器出色的表現，回火時無聲，幾乎感覺不到回火發生了。

      2、沃克能源氫氧機水焊機的濕式阻火器技術

      沃克能源氫氧機水焊機的濕式阻火器與普通的濕式阻火器其差別在于如下幾個方面：

      a)沃克能源氫氧機水焊機的濕式阻火器為多罐多層，而不是普通的單罐單層，相當于多級濕式防回火。

      b)沃克能源氫氧機的濕式阻火器內置了自動泄壓閥，當壓力超過0.3Mpa時，自動泄壓，當壓力低于0.3Mpa時，自動關閉。每罐設置一個自動泄壓閥。

      c)沃克能源氫氧機的濕式阻火器內置了單向閥，當回火產生壓力時，單向閥臨時將氣源切斷，使得火焰沒有氣源而自動熄滅，更何況水也能自動滅火。

        綜上所述，沃克能源氫氧機的濕式阻火器也是安全的。特別是干濕結合的雙效防回火技術，使得沃克氫氧機的安全性處于行業的高峰，該技術為沃克能源所創。

      三、前置防回火氫氧火焰槍技術（沃克氫氧機一共有 7 道防回火裝置）

      氫氧機水焊機設備好不好用，關鍵還在于槍好不好。為什么這么說呢。中國有名古話叫：”工欲行其事，必先利其器”。氫氧機產生的氫氧氣體要穩定燃燒，就需要一把設計優良的氫氧火焰槍。

      氫氧氣燃燒穩定跟火嘴的設計是有很大關系的，一是火嘴的材質和大小，二是火嘴的孔徑和數量。其中一個最關鍵的問題，要保證火嘴出氣的壓力大于0.01Mpa,防止火焰在火嘴內燃燒。但很多情況下會出現這樣一種情況，火嘴在剛使用時一切都好，使用一段時間后，火嘴就不好用了，因為各種原因導致火嘴孔變大了，有時火在火嘴內部燃燒，因此火嘴要及時更換。如果沒有及時更換就會導致回火。

      那么，在使用過程中回火是我們不愿意發生的，因此，避免回火的意外就是要設計一個能在槍這個地方將火阻止的裝置。

      沃克能源的前置防回火氫氧火焰槍技術就圓滿地解決了這個問題。下面就談談沃克能源的前置防回火氫氧火焰槍技術的設計要點：

      說起來很簡單，就是在火嘴與閥門之間加了一個阻火器。這個阻火器有兩個作用。

      第一：是在操作過程中意外回火，可以阻止一下。

      第二：是在操作完畢關火時，直接關閉閥門，氫氧焰因為壓力低至零而產生回火，那么，閥門前的這個阻火器能有效地阻止火焰。

      上面所說的第二點很重要，這里強調一下。如果沒有這個前置阻火器，那么關火時，每次回火都會回到氣閥的出氣口這個位置，由于氣閥都有一個密封圈，這個密封圈不能耐高溫，而回火溫度為2800度，經過一兩次回火后，氣閥的密封圈就燒壞了，這個氣閥就漏氣，以后每次回火，氣閥就關不住火，回到機器內部。

      還有一種古老的關火技術，就是將火焰槍的氧氣接口這里接上壓縮空氣，在關火時先用壓縮空氣將火焰吹滅，然后再關閉氣閥，這種方法也很安全，但是問題時，就沒有直接關火方便，而且需要壓縮空氣也不方便。

      綜上所述，沃克能源的這種前置阻火器的氫氧火焰槍技術，不僅解決了使用過程中回火的問題，也解決了關火的回火問題，操作簡單安全。該技術為沃克能源所創。

      四、圖文觸摸屏與32位CPU芯片控制技術

      沃克能源的設備采用的是觸摸屏白喉和，界面上以圖形方式形象上顯示各個內部組件的狀態，操作直接用手按就可以了。系統狀態直接以文字、圖形或語音方式展現，操作者只需要一分鐘就學會了設備操作。

那么我們看一下傳統的設備是什么樣式的。

       左邊的設備是采用普通的操作界面，機械表顯示電流電壓，船形開關進行啟動，LED指示燈進行報警。

      那么現在的問題來了，按旋鈕無效，是機器壞了還是旋鈕壞了，報警燈壞了，我們如何確定設備正在工作是正常還是不正常，如果不正常 ，我又看不到報警燈指示何種故障，我該如何處理。

      反過來，我們再看沃克的觸摸屏，如果機器出現故障，會以文字或圖形的方式直接展現出來，不存在有時展示有時不展示的問題，如果觸摸屏壞了，那么整個不是黑屏，一看就知道是屏幕問題，更換屏幕問題就解決了。

      綜上所述，沃克氫氧機設備采用32位CPU控制+觸摸屏的圖形操作界面，就操作氫氧機就像操作手機打電話和電腦上網一樣輕松。

      五、脈沖諧振高效電解電源技術

      我們說氫氧機由五大主要模塊組成：1.電解槽系統，2.防回火系統，3.電源系統  4.控制與操作系統 5.火焰槍及相關附件。其中電源系統是決定氫氧機穩定性及效率高低的核心部件。

      常規的氫氧機電源是采用恒流的開關電源或電鍍電源，其輸出的是直流電，電壓大小和電流大小一般來說恒定的。那么這種電源對于電鍍來講，無疑是非常好的，因為電鍍講究的是表面鍍層穩定。但水電解產生氫氧氣體的要求可不一樣，它要求的是快速高效地產生氫氧氣體，而不是慢慢地產生。

      要明白這個沃克能源的脈沖諧振電解原理道理，首先要明白水是怎么變成氫氣和氧氣的。

      因此，H2O變成OH_-和H⁺，其中OH_-移動到陽極，產生了氧氣，而H⁺移動到陰極，產生了氫氣。很顯然，我們要高效地將H2O變成氫陽離和氫氧陰離子，才有可能快速地產生氫氣和氧氣。  

      那么，H2O變成是怎么變成氫陽離子和氫氧陰離子的呢。請看下面這張沃克能源氫氧機工廠制作的水分子分解成氫氣和氧氣的微觀過程示意圖。

      沃克氫氧機研究中心的專家為你講解上述各圖：

      P1水分子結構圖：該圖展示了水是由一個氧原子和二個氫原子組成的，兩個氧原子與氫原子形成一定的夾角，這個角度是104度。

      P2未通電時水分子狀態圖：水由無數個水分子組成，根據科學研究究，在高倍顯微鏡下，每個水分子是雜亂地無章，即有些氧原子對著上方，有些在下方，有些在左方，有些在右方，各種各樣的角度，完全是無序的狀態。

      P3通直流電（DC）后水分子狀態圖：將電源的正負電極插入水中后，正極通過正電，負極通負電，水分子的氧原子全部對著正極，氫原子全部對著負極。水分子受電場影響處于一個有序的狀態。        

      P4繼續通電后，水分子的狀態圖： 水分子的氫氧鍵受電場影響，將氫原子向負極拉，氧原子向陽極拉，可見氫氧鍵被拉長了。

      P5氫氧鍵拉開，產生離子并移動： 水分子的氫氧鍵被拉長到一定程度后，氫氧鍵的吸引力少于電場產生的拉力，因此，有一個氫原子被拉開，形成了氫離子（陽離子）和氫氧根離子（陰離子），其中氫陽離子向陰極移動，氫氧陰離子向陽極移動。

      P6氫氧氣體產生：當氫陽離子移動到陰極表面時，從陰極得到電子，生成氫氣，4H⁺+4e=2H₂。當氫氧陰離子移動到陽極，釋放電子，得到了水和氧氣。 4OH_-  - 4e =2H₂O +O₂ 。 

      上述六張圖，解釋了氫氧氣體是如何產生的，那么如何快速產生氫氧氣體呢？當然這跟電極的催化特性以及電解質的濃度及溫度以及其他很多未知的因素相關，但沃克能源氫氧機專家發現其中有一個最關鍵的因素是如何快速地將氫氧鍵拉開，這是提升氫氧氣產生速度的最重要的一環。

      氫氧鍵具有一種化學結合力，電場陰極對氫原子有一種電場吸引力，這兩個力的方向是相反的。 我們舉個例子，用我們的左右手去拉一個橡皮筋吧。左手代表電場引力，右手代表氫氧鍵的結合力，那個這個橡皮筋就好比是水分子的氫氧鍵。如果我們慢慢拉，必須拉到一定的程度后才能將橡皮筋拉斷，這當然需要很長的時間。但如果我們突然發力向兩邊拉，那么意味著橡皮筋是不是突然拉斷了呢，這個時間是不是就縮短 呢。

      沃克能源發現了這個現象后驚喜不已，立馬研究可生產瞬間拉斷氫氧化學鍵的電源。

      首先我們來看一下上面大圖中的P7圖。

      P7圖展示了傳統的氫氧機電源的電流波形（左）以及沃克能源的脈沖遞增電流波形（右），傳統的電流波形是恒流的，任何時候其電流都一樣，沃克能源的電源波形中電流強度是遞增的，遞增到最大電流后，又從初始電流開紹，周而復始。這就是脈沖遞增波形。下圖是沃克諧振電源及控制系統，與傳統的電解電源相比，效率提升10%。

      六、氣體穩壓自適應系統

      什么叫氣體穩壓自適應系統？就是氣體輸出的壓力總是等于設定的壓力，而不管用戶調大或縮小閥門。

我們先看一下沒有這個穩壓的功能會帶來什么不方便吧，以便深入了穩壓系統帶來的好處。

      我們以產氣量為1000L的機器為例說明，現在該機帶兩把槍自動焊接某種工件，相當于每把槍用氣量調節為500L，由于某種原因，其中一把槍關閉了，但是機器的產氣量還是1000L，由于用氣量小于產氣量，勢必引起機器內部壓力的升高，此時正在使用的這把槍由于供氣壓力上升，其火力也勢必增強，而且越來越強，當供氣壓力上升到0.2Mpa時，機器自動停止產氣，此時，由于這把槍還在用氣，所以機器壓力會越來越小，因此，槍的火焰也越來越小，當壓力小于1.5Mpa時，機器又自動產氣，壓力又開始上升，火力以越來越大。如此可見，如果沒有穩壓的系統，當一機帶多槍時，槍的火焰是不穩定的。

      沃克氣體自適應穩壓系統的工作原理是：氣體自適應穩壓系統控制電路板實時檢測沃克氫氧機的工作壓力，當壓力上升時，減少電解電流，當壓力下降時，增加電解電流，時刻保持恒定的工作壓力。這樣當客戶在操作時，閥門打開一定角度后，操作者覺得火焰正好滿足要求，當有另一個操作者打開另一把火焰槍時，由于機器輸出的壓力是恒定的，先前操作者的火焰不會受到第二個操作者的影響，因為系統檢測到工作壓力將要下降，立即增加電解電流產生更多的氣體去滿足第二個操作者的使用需求。

      至此，  沃克能源公開的六大核心技術巳經介紹完畢，還有一些不適合公開的技術不便于在此詳細介紹。

      七、沃克能源氫氧機云端控制系統

      2017年，我們投資300萬元研發了一個新的黑科技：沃克氫氧機云端控制系統，可以365天24小時，隨時服務客戶，客戶不需要知道我們的工程師是在公司，還是在家里，還是在出差途中，只要你有問題，可以通過沃克云端技術實時解決你的問題。

      八、更多...

      沃克能源在氫氧機方面擁有21項專利技術，后續將研發更多專利產品，不斷提升沃克氫氧機的品質與性能。