Укажите все типы ацетиленовых генераторов по способу взаимодействия карбида кальция с водой

Ацетиленовый генератор. Классификация, устройство и принцип действия ацетиленовых генераторов

Содержание

Ацетиленовый генератор — аппарат, синтезирующий ацетилен путём химического взаимодействия карбида кальция с водой при их смешивании. Они применяются в составе передвижных и стационарных газосварочных постов в качестве источника ацетилена — горючего газа для газовой сварки. Об их назначении мы уже говорили на странице «Оборудование для газовой сварки. Газосварочное оборудование».

Классификация ацетиленовых генераторов

Согласно ГОСТ 5190, классификация ацетиленовых генераторов может происходить по следующим параметрам: по давлению ацетилена, по производительности, по способу применения, по принципу действия.

1. По давлению получаемого ацетилена различают генераторы низкого давления — до 0,01МПа, среднего давления — от 0,07МПа до 0,15МПа и высокого давления — свыше 0,15МПа.

2. По производительности, существующие ацетиленовые генераторы синтезируют от 0,3 до 160м3/ч ацетилена.

3. По способу применения генераторы подразделяются на передвижные и стационарные. Производительность передвижных генераторов составляет 0,3-3м 3 /ч, а производительность стационарных генераторов составляет 5-160м 3 /ч.

4. По принципу действия ацетиленовые генераторы классифицируются на работающие по принципам:
а) КВ — карбид в воду;
б) ВК — вода на карбид с вариантом «мокрого» процесса;
в) ВК — вода на карбид с вариантом «сухого» процесса;
г) ВВ — вытеснение воды;
д) ПК — принцип комбинированный, сочетающий схемы «вода на карбид» и «вытеснение воды».
Именно от принципа действия зависит устройство и работа ацетиленовых генераторов.

Принцип работы ацетиленовых генераторов

Работа ацетиленовых генераторов по принципу «карбид в воду»

Схема работы генератора по принципу «карбид в воду» показана на рисунке. Карбид (поз.1) периодически, отдельными порциями подаётся из бункера (поз.2) через питатель (поз.3) в газообразующую камеру (поз.4), в которой находится вода. Подача карбида регулируется автоматически и зависит от давления внутри бункера с водой. Когда давление падает ниже определённого значения, происходит подача очередной порции карбида кальция.

В газообразующей камере, при взаимодействии с водой, происходит образование ацетилена, который через отборник (поз.7) подаётся в ацетиленовый шланг. В бункере, через решётку (поз.5) просеивается гашёный карбид кальция и через выпускной клапан (поз.6) удаляется из бункера.

К преимуществам данных генераторов можно отнести удобство в обслуживании, хорошее охлаждение и полное разложение карбида кальция. При таком принципе работы достигается наибольший выход ацетилена (до 95%). К недостаткам относятся повышенный расход воды и большие размеры генератора. Аппараты с таким принципом действия используются для установок большой производительности, преимущественно для стационарных газосварочных постов.

Работа ацетиленовых генераторов «вода на карбид» по принципу «мокрого процесса»

Схема работы «вода на карбид» по принципу мокрого процесса изображена на рисунке. В загрузочное устройство (поз.2) загружают карбид (поз.1). Далее, через реторту (поз.3), периодически, порциями подаётся вода. Подача воды регулируется автоматически, в зависимости от давления газа. При падении давления ниже определённого уровня, начинает подаваться вода. Далее, газ выходит в газосборную камеру (поз.4) и через отборник (поз.5) подается в рукав для газовой сварки.

Достоинствами ацетиленовых генераторов с таким принципом работы являются простота конструкции и надёжность аппарата. К недостаткам можно отнести неполное разложение карбида кальция, возможный перегрев ацетилена из-за малого объёма загрузочного устройства и, соответственно, малого объёма воды. А также невозможность применения такого принципа в больших генераторах. Производительность аппаратов с таким принципом действия не превышает 10м3/ч.

Ацетиленовые генераторы «вода на карбид по принципу «сухого процесса»

Схема работы ацетиленовых генераторов такого типа изображена на картинке слева. Принцип действия генератора в следующем: В газосборной камере (поз.5) находится барабан с карбидом (поз.1), оснащённый приводом (поз.2). В барабан, через систему подачи жидкость (поз.3) подаётся вода и через лючки (поз.4) загружается карбид.

Подача воды происходит строго дозировано. Объём воды в два раза превышает её необходимое количество для распада карбида. Излишки воды испаряются из-за большого количества теплоты, выделяющейся при реакции. Гашёная известь, через решетчатые стенки барабана падает вниз, где и происходит выгрузка гашёной извести (поз.6). Ацетилен через отборник (поз.7) подаётся в ацетиленовый рукав.

Благодаря тому, что излишки воды испаряются, известь получается сухой, в виде порошка. Из-за этого данный принцип работы и получил название «сухого процесса».

Преимущества данного принципа в простоте обслуживания таких генераторов, простоте удаления гашёной. Кроме того, ацетилен на растворение в воде не расходуется. Подобный принцип работы применяется в стационарных ацетиленовых генераторах средней производительности.

Генераторы ацетилена, работающие по системе «вытеснение воды»

Схема работы таких генераторов показана на рисунке справа. У подобных генераторов газообразующая камера (поз.2) состоит из двух сообщающихся сосудов: газообразователя и вытеснителя. Корзина с карбидом (поз.1) подаётся в газообразователь и вода из него вытесняется в воздушные подушки (поз.3) вытеснителя. Образовавшийся ацетилен через отборник выходит из камеры.

Количество карбида и объём вырабатываемого ацетилена регулируются автоматически, в зависимости от давления ацетилена. При избыточном давлении вода вытесняется в воздушные подушки вытеснителя и процесс выработки ацетилена замедляется. При падении давления ацетилена вода перетекает из вытеснителя в газообразователь и смачивает находящуюся там корзину с карбидом, стимулируя процесс образования ацетилена.

К преимуществам данного способа можно отнести надёжную работу и плавную регуляцию газообразования. К недостаткам — возможный перегрев ацетилена и невозможность обслуживания больших установок с большим объёмом загружаемого карбида. Поэтому, такая система применяется только для подвижных ацетиленовых генераторов, производительность которых меньше, чем у стационарных.

Принцип действия ацетиленовых генераторов с комбинированной системой работы

Ацетиленовые генераторы с комбинированной системой работы сочетают в себе принцип действия «вода на карбид» и «вытеснение воды». Схема их работы показана на картинке слева. В газосборную камеру (поз.6) помещается корзина с карбидом (поз.1), в которую из бака (поз.4) подаётся через реторту (поз.3) вода.

При взаимодействии воды с карбидом образуется ацетилен. При избыточном давлении ацетилена вода вытесняется в воздушный мешок (поз.5) вытеснительной камеры. Образовавшийся ацетилен, через обратный клапан (поз.7) проходит в отборник (поз.8) и через него выходит из камеры. Когда давление ацетилена падает, и он перестаёт вытеснять воду, она перетекает из воздушных мешков вытеснителя в корзину с карбидом и начинает взаимодействовать с ним, стимулируя образование ацетилена.

Такая система работы используется в передвижных генераторах. Главным её достоинством является большая плавность работы и отсутствие больших перепадов давления ацетилена.

Устройство и принцип действия ацетиленового генератора низкого давления АНВ-1,25

На рисунке показано внутреннее устройство однопостового передвижного ацетиленового генератора АНВ-1,25 и его внешний вид. Генератор работает по принципу действия «вода на карбид», производительность ацетилена равна 1,25м 3 /ч, а давление газа не превышает 0,01МПа.

Корпус генератора (поз.7) состоит из двух камер: верхней и нижней. Верхняя камера называется водосборник (поз.6), а нижняя — газосборник (поз.9). Камеры разделены между собой горизонтальной перегородкой (поз.8).

Внизу газосборной камеры предусмотрена реторта (поз.14), в которую помещают корзину с карбидом. После загрузки карбида, реторта герметично закрывается крышкой (поз.12) с резиновой подкладкой.

Сверху в корпус подаётся вода, подача которой в реторту осуществляется при помощи крана (поз.10). При поступлении воды в реторту, она вступает в реакцию с карбидом, образуя ацетилен, который, проходя по трубе (поз.11), собирается в газосборной камере. Затем, ацетилен проходит через осушитель (поз.5) и водяной затвор (поз.3) и по шлангу (поз.2), подаётся из генератора в газовую горелку или газовый резак.

Регуляция давления в ацетиленовом генераторе происходит автоматически. Когда давление газа в корпусе возрастает, вода начинает вытесняться из реторты в вытеснитель (поз.4). Когда уровень воды становится ниже уровня крана (поз.10), вода перестаёт поступать в реторту и образование ацетилена резко снижается. Давление газа начинает уменьшаться и вода, вытесненная им, возвращается из вытеснителя (поз.4) в реторту (поз.14).

Генератор типа АНВ-1,25 работает при температуре до -25°C, т.к. его система подачи воды располагается внутри корпуса и нагревается за счёт теплоты, выделяющейся при химической реакции воды и карбида кальция. При работе в зимних условиях, водяной предохранительный затвор закрепляют внутри корпуса, в циркуляционной трубе (поз.1). При работе летом, затвор крепят снаружи корпуса.

Устройство и принцип действия ацетиленового генератора среднего давления АСМ-1,25-3

Передвижные ацетиленовые генераторы среднего давления были разработаны исследовательским институтом ВНИИавтогенмаш. На рисунке показано устройство и внешний вид ацетиленовых генераторов АСМ-1,25-3, принцип действия которых — «вытеснение воды». Производительность таких генераторов составляет 1,25 м 3 /ч, наибольшее давление газа составляет 0,15МПа.

Корпус генератора (поз.1) состоит из двух камер: верхнюю, газообразовательную (поз.5), и нижнюю, промывочную (поз.2). К газообразовательной камере приварена крышка (поз.7) с отверстием в горловине для подачи в короб (поз.6) корзины с карбидом (поз.8). Корзина прикреплена к крышке (поз.9). Крышка герметично притягивается к горловине с помощью рычага (поз.11) и закрепляется винтом (поз.10).

Генератор заполняется водой через короб. Образующийся в результате реакции ацетилен, проходит по трубке (поз.12), нижний край которой помещён в воду, находящуюся в промывочной камере. Ацетилен, проходя через эту воду, охлаждается и через клапан (поз.4) выходит в шланг (поз.3) и оттуда, через водный затвор (поз.14), поступает в газовый резак или горелку.

На корпусе генератора смонтирован манометр и имеются ручки для перемещения. Загрузка карбида составляет 2,2кг. Масса пустого генератора составляет 16кг. Минимальная температура работы генератора -25°C. Для работы при отрицательных температурах, комплектуется утеплительным чехлом.

Требования, предъявляемые к конструкции и работе ацетиленовых генераторов

1. Возможность работы в широких диапазонах температур, (для передвижных генераторов от -25°C до +40°C)

2. Ацетиленовые генераторы, независимо от устройства и принципа действия, должны иметь газообразовательную камеру, в которой происходит смешивание карбида кальция с водой.

3. Во всех ацетиленовых генераторах должна быть газосборная камера для хранения выделяющегося ацетилена,.

4. Для регулирования объёма вырабатываемого ацетилена, необходимо устройство, для автоматической регуляции процесса газообразования.

5. Ацетилен относится к взрывоопасным и пожароопасным газам. Поэтому, в конструкции ацетиленовых генераторов не должно быть элементов, способных образовывать искры.

6. Конструкция генераторов должна исключать самопроизвольный выход ацетилена в атмосферу и препятствовать попаданию воздуха из атмосферы в генератор.

7. Для измерения давления ацетилена, генераторы низкого и среднего давления должны быть оснащены манометрами или другими измерительными приборами, показывающими давление газа.

8. Надёжность работы генератора при выработке ацетилена, давление которого составляет 0,2-1,1 от номинального давления.

9. Для ограничения давления газа в пределах, установленных для данного генератора, необходимо специальное предохранительное устройство.

10. Для защиты генератора от взрыва газокислородного пламени при обратном ударе, необходимо применять предохранительные затворы. Подробная информация о них на странице «Предохранительные затворы ацетиленовых генераторов».

Источник

Ацетиленовые генераторы, водяные затворы

Ацетиленовые генераторы. Ацетиленовым генератором называется аппарат для разложения карбида кальция водой с целью получения газообразного ацетилена.

Согласно ГОСТ 5190 ацетиленовые генераторы классифицируются следующим образом:

1) по производительности — 0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160 и 320 м 3 /ч ацетилена;

2) по способу устройства — на передвижные и стационарные. Передвижные генераторы изготовляют производительностью до 3 м 3 /ч,

3) в зависимости от системы регулирования взаимодействия карбида кальция с водой: «карбид в воду», «вода на карбид», «вытеснения», «комбинированные — вода на карбид и вытеснения», «сухие». На рис. 72 показаны схемы ацетиленовых генераторов различных систем.

В зависимости от давления вырабатываемого ацетилена генераторы делятся на две группы: низкого давления — до 0,1 кгс/см 2 включительно; среднего давления — от 0,1 до 0,7 и от 0,7 до 1,5 кгс/см 2 включительно.

Генератор должен обеспечить высокий коэффициент полезного использования карбида кальция. Коэффициентом полезнего использования называют отношение фактически полученного объема ацетилена Уф к тому объему V п, который можно получить из всего загруженного карбида.

Современные генераторы имеют к. п. и. от 0,85 до 0,98.

Температура воды и гашеной извести в зоне реакции не должна превышать 80° С, а получаемого газа-115°С. Ацетилен, поступающий в сеть или шланг горелки, должен иметь температуру, превышающую температуру окружающей среды не более чем на 10-15° С. Избыточное давление в заполненных ацетиленом газовых объемах не должно превышать 1,5 кгс/см 2 .

При выполнении монтажных работ для сварки и резки применяют передвижные ацетиленовые генераторы, некоторые типы которых описаны ниже.

Генератор АНВ-1-66 (рис. 73,а) имеет производительность 1,25 м 3 /н и рабочее давление 250-300 мм вод. ст.; максимальное давление равно 1040 мм вод. ст. (0,104 кгс/см 2 ). Корпус генератора 1 разделен перегородкой 2 на две части. В нижнюю часть вварена реторта 7, в которую вставляется корзина S с карбидом; реторта герметически закрывается крышкой на резиновой прокладке. Генератор заполняется водой через верхнюю открытую часть корпуса до отмеченного уровня. Затем открывается кран 6 и вода из корпуса начинает поступать в реторту, заполняя ее и смачивая карбид. Ацетилен по трубке 10 выходит из реторты и собирается в нижней части корпуса под перегородкой 2, откуда через осушитель 5 и водяной затвор 4 по шлангу 11 идет в горелку. Вода в реторту поступает до тех пор, пока уровень воды в корпусе не станет ниже крана 6. Часть воды из реторты вытесняется ацетиленом в конусообразный сосуд 3, что замедляет газовыделение в реторте и нарастание давления ацетилена в генераторе. По мере расходования газа давление понижается, уровень воды в корпусе генератора вновь поднимается до крана 6 и вода снова начинает поступать в реторту. Таким образом, процесс разложения карбида и выделение из него газа в реторте регулируются автоматически, в соответствии с отбором ацетилена из генератора.

Генератор АНВ-1-66 может работать в зимних условиях при температуре до —25° С не замерзая, так как его водоподающая система расположена внутри корпуса, вода в котором нагревается за счет тепла реакции разложения карбида кальция. С этой же целью водяной затвор помещен внутри генератора и находится в середине его циркуляционной трубы 9, по которой вода передавливается из нижней части корпуса в верхнюю. В летнее время затвор может быть вынут из генератора и установлен снаружи его.

Осушитель 5 летом загружается кусками кокса размером 10— 25 мм, а зимой — в нижней половине — коксом, в верхней — карбидом кальция.

Корзина с карбидом кальция грануляции 25X80 мм должна быть вставлена в генератор без перекоса (рис. 73,6). В генераторе можно использовать также карбид кальция размером 15Х Х25 мм, в этом случае на прутки корзины укладывают более мелкую проволочную сетку, а вес загружаемого карбида кальция уменьшают до 2 кг. Не реже одного раза в три месяца генератор осматривают, полностью очищают и промывают от ила. Водяной затвор генератора осматривают, разбирают и промывают не реже одного раза в месяц. После окончания работы генератор убирают в помещение, вход в которое для посторонних лиц запрещен.

В ряде случаев для сварки и резки металлов необходимо иметь ацетилен под более высоким давлением — порядка 0,1 — 0,15 кгс/см 2 (перед горелкой). При работе на ацетилене под повышенным давлением легче регулировать пламя, горелка работает более устойчиво, без хлопков и обратных ударов.

ВНИИАвтогенмаш разработал конструкции ацетиленовых генераторов среднего давления, например ГВР-1, 25М, ГВР-3, АСМ-1-66 и др.

Генератор ACM — 1 — 66 (рис. 74, a и б) имеет производительность 1,25 м 3 /ч и рассчитан на нормальное рабочее давление ацетилена после затвора 0,1—0,3 кгс/см 2 . Предельное допустимое давление 1,5 кгс/см 2 . Корпус генератора 5 имеет внизу резервуар 4, являющийся промывателем, а вверху — газообразователь 8 с горловиной и герметической крышкой, закрываемой на резиновой прокладке. Корзина 9 с карбидом вставляется в шахту 10 и крышка закрывается. Предварительно генератор заполняют 9 дм 3 воды. Количество загружаемого в корзину карбида кальция равно 2,2 кг, размер кусков карбида 25X80 мм. При смачивании в газообразователе карбида кальция водой происходит его разложение и выделение ацетилена, который собирается в газообразователе 5, откуда по трубе 11 поступает в промыватель 4, проходит слой воды в нем и по трубке 6 идет в водяной затвор 3, откуда через ниппель 2 поступает по шлангу в горелку или резак. Генератор снабжен манометром 1 и предохранительным клапаном 7. Вода из газообразователя давлением газа вытесняется в пространство между стенками шахты и корпуса 5, вследствие чего газообразование замедляется. По мере расходования газа давление в генераторе падает и вода в газообразователе снова поднимается, смачивая карбид в корзине 9. Таким образом, газообразование регулируется автоматически, в зависимости от отбора ацетилена из генератора. При работе в зимнее время на генератор надевается отепляющий чехол (рис. 74, в). С 1970 г. выпускается унифицированный генератор АСМ-1, 25-3, заменяющий АНВ-1-66 и АСМ-1-66.

Для защиты генератора и газопровода от обратного удара пламени между ним и горелкой устанавливают водяной затвор.

Водяной затвор должен заполняться водой до установленного уровня. В соответствии с рабочим давлением ацетилена применяют водяные затворы низкого и среднего давления.

Схема работы водяного затвора низкого давления при различных условиях показана на рис. 75 а, б, в, г. На рис. 75,(3 изображена конструкция затвора низкого давления. Ацетилен поступает в затвор по центральной трубке 1, вытесняя воду в наружную трубку 2. При обратном ударе пламени в центральной трубке образуется водяная пробка, препятствующая прохождению взрывной волны через затвор в ацетиленовый шланг.

В генераторе среднего давления, в котором давление ацетилена может повышаться до 1,5 кгс/см 2 , применяют закрытую конструкцию затворов (рис. 76). При нормальной работе ацетилен про

ходит по трубке 1 через обратный клапан 2 в корпус 3 и ниппель 5, далее — в горелку или резак. При обратном ударе пламени давление в затворе повышается и вода закрывает обратный клапан 2, предотвращая возможность прохода взрывной волны через затвор в трубку 1. Одновременно волна взрыва гасится, проходя узкий зазор между стенкой корпуса затвора и краем диска 4. Затвор наполняется водой до уровня крана 6.

Для газов-заменителей ацетилена (природного, пропана-бутана) используются только затворы закрытого типа, а также обратные предохранительные клапаны — сетевые и баллонные. Сетевой клапан (рис. 77, а) рассчитывается на пропускную способность 5 и 10 м 3 /ч для давления от 0,05 до 3 кгс/см 2 . Он имеет корпус 1, сетчатый фильтр 2 и резиновый шариковой клапан 4 с направляющим стержнем 3. Баллонный клапан (рис. 77, б) имеет пропускную способность до 5 м 3 /ч, рассчитан на давление до 3 кгс/см г и состоит из корпуса 3, резинового клапана 2 с направляющим стержнем 4 и обратной пружины 1. Баллонный клапан ставится после редуктора (по ходу газа).

При обратном ударе пламени или поступлении кислорода в шланг горючего газа резиновый клапан закрывается и отключает поток горючего газа. Обратные клапаны удобны тем, что их можно устанавливать на открытом воздухе при низких температурах, при которых водяные затворы могут работать только при заполнении жидкостью с низкой температурой замерзания (например, антифризом).

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

НОВОСТИ

19 Ноября 2021 15:16 Различные способы сварки профильных труб под прямым углом Источник Оцените статью Вам также может понравиться Ясень семена способ распространения Ясень обыкновенный Fraxinus excelsior – так в ботанической Ярлыки способы создания ярлыков ос windows Создаем ярлыки на рабочем столе Windows Создаем ярлыки Японское удобрение фуджима способ применения Удобрения Фуджима Знаете потрясающее удобрение, палочка Японский чай способ заварки Технология заваривания японского чая Известно, что Правообладателям Политика конфиденциальности Контакты