Ацетиленовый генератор устройство и принцип работы

Тема: Ацетиленовый генераторы: назначение, классификация

Ацетиленовый генератор – это устройство для выработки ацетилена путем химической реакции. Взаимодействие карбида кальция с водой приводит к выделению необходимого продукта. В настоящее время такие аппараты используются как в стационарных, так и в передвижных газовых установках. Собственно, ацетилен является основным горючим при газовой сварке. Давайте более подробно поговорим о том, что это за оборудование и в чем его ключевые особенности.

Классификация генераторов

Ацетиленовые генераторы принято классифицировать по нескольким признакам, среди которых производительность, способ применения, давление и принцип действия. Что касается давления, то различают ацетиленовые генераторы с низким давлением – до 0,01 МПа, средним– 0,07-0,15 МПа, высоким – больше 0,15 МПа.

По способу передвижения ацетиленовый генератор может быть стационарный и передвижной. Последние устройства менее производительны – 0,3-3 м3, стационарные вырабатывают от 5 до 160 м3 горючего газа в час. Что касается принципа действия, то тут стоит отметить следующие виды: КВ – смешивание карбида и воды, ВК – вода на CaC2 с возможным «мокрым процессом». Помимо этого нередко сварщики используют ВК, но только уже с «сухим процессом». Крайне редко, но все же используются комбинированные генераторы. Они сочетают в себе особенности и технические характеристики различных видов, которые дополняют друг друга.

Принцип действия ацетиленового генератора

Как было отмечено несколько выше, конструкция и то, как работает агрегат, определяется его типом. Для начала давайте рассмотрим генератор «карбид в воду». Он является наиболее популярным и простым.

Принцип действия заключается в следующем. Карбид через бункер определенной порцией подается в газообразующую камеру. В это время он проходит через питатель. В газообразующей камере находится вода. Что касается подачи карбида, то она регулируется автоматически и во многом зависит от давления в системе. После подачи очередной порции давление в газообразующей камере возрастает. Если оно падает ниже критической отметки, осуществляется загрузка следующей порции.

Непосредственно во время взаимодействия происходит образование того самого ацетилена. Он попадает в специальный шланг через отборник. Гашеная известь удалается через специальный бункер.

Принцип работы ацетиленового генератора – обзор систем

Существует несколько систем для обеспечения химической реакции компонентов, у каждой есть свои преимущества и недостатки. Рассмотрим подробно каждую из них:

Система “Карбид в воду” (КВ) – устройство ацетиленового генератора по такой системе достаточно простое. В корпус заливается вода до внутренней метки, а в специальную корзину засыпается карбид кальция. Емкость отправляется в генератор, который закрывается крышкой. Благодаря специальному устройству открывается дозированная подача действующего компонента, который высыпается в воду. Газ от реакции собирается в газосборнике.Преимущества системы “Карбид в воду” заключаются в полном разложении карбида, а также хорошем охлаждением газа и его промывкой от посторонних примесей. При этом в недостатках числится большой расход воды – на 1 кг карбида кальция необходимо около 12 литров воды.

Система “Вода на карбид” (ВК) в свою очередь делится на сухой и мокрый варианты. Сухой вариант часто применяется в стационарных генераторах, которые производят до 10 кубов газа в час. Генератор представляет собой барабан, в который через загрузочные люки засыпается карбид кальция. После закрытия люков агрегат начинает вращаться, и внутрь барабана впрыскивается вода, количество которой зависит от давления в газосборнике.Достоинства такой системы заключаются в упрощенном удалении отходов (гашеная известь легко удаляется из барабана с помощью специального люка) и минимизации потерь, которые в остальных вариантах происходят из-за растворения ацетилена в воде. К недостаткам таких аппаратов относят перегрев ацетилена и неполную реакцию действующих компонентов.Мокрый вариант системы ВК происходит следующим образом – в корпус заливается вода до нужной метки, а в реторту, расположенную под корпусом, засыпается карбид кальция. Когда нужно начать реакцию, открывается вентиль и вода из корпуса капает или льется тонкой струйкой на карбид. Образовавшийся газ по трубке попадает в газосборник, который взаимодействует с верхней камерой – при повышении давления вода оттесняется в корпус и реакция прекращается. Когда газ нужно использовать, открывается нужный вентиль, давление в устройстве падает, вода снова имеет доступ в реторту, и реакция возобновляется. Преимущества способа – в его простоте и надежности, а к недостаткам относят неполный распад компонента и возможность его перегрева из-за небольшой дозировки воды, кроме того, обслуживание такого аппарата достаточно трудоемкое.

Система “Вытеснение воды” (ВВ) обустроена следующим образом: в корпус заливается вода, затем внутрь опускается корзина с действующим компонентом и прикрывается крышкой. В результате реакции в устройстве повышается давление, и вода из одного цилиндра поступает в запасной, с последующим прекращением реакции. По мере использования газа из аппарата давление падает, вода возвращается в первый отсек, и снова начинается реакция. Чем хороша система, так это своей надежностью, но, как и предыдущий вариант, аппараты такой системы сложно обслуживать.

Как работает генератор «вода на карбид»

В данном случае речь пойдет о так называемом «мокром процессе». Принцип действия такого генератора аналогичен вышеописанному с единственным лишь отличием. Здесь периодически подается вода на карбид, откуда, собственно, и пошло название. Явное преимущество такого решения в том, что при максимальной простоте конструкции надежность агрегата достаточно высока. Конечно, тут имеются и свои недостатки, которые выражаются в неполном разложении карбида кальция, а также возможном перегреве ацетилена из-за недостаточного размера загрузочного устройства. Такие агрегаты очень редко бывают стационарными, что обусловлено их небольшой производительностью, которая не превышает отметку 10 м3/час. К примеру, генератор ацетиленовый АСП-10 работает именно по данному принципу. Имеет небольшой вес – 16,5 кг, а также производительность 1,5 м3/час.

Основные требования к ацетиленовым генераторам:

Температура окружающей среды, при которой допускается работа ацетиленовых стационарных генераторов, от +5 до -35°С, передвижных – от -25 до +40°С.
Производительность генератора должна соответствовать расходу ацетилена.
Разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически в зависимости от расхода газа.
В генераторе не должно быть деталей и арматуры из сплавов, содержащих более 70% меди, а также устройств, способных вызвать при работе образование искр.
Коэффициент использования карбида кальция (КПИ) должен быть не меньше 0,85.
Генератор должен быть рассчитан на работу с определенной грануляцией карбида кальция.
Генератор должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной емкости, чтобы при прекращении отбора газа не происходил выброс ацетилена в помещение.
В генераторах должна быть предусмотрена продувка всех объемов до заполнения их ацетиленом для удаления остатков воздуха.
Конструкция генератора должна обеспечивать хорошее охлаждение в зоне реакции, чтобы температура воды и гашеной извести в зоне реакции не превышала 80°С, а ацетилена 115°С.
Габариты и масса передвижных генераторов должны быть минимальными.

Читать также: Какие привязи могут использоваться в удерживающих системах

«Вода на карбид» по принципу «сухого процесса»

Суть работы таких генераторов заключается в том, что в газообразной камере есть приводной барабан с карбидом. Также имеется полуавтоматическая система подачи карбида. Загружается он в барабан через специальные лючки. Сюда же добавляется и вода. В данном случае крайне важно соблюдать правильную дозировку жидкости. Её количество должно быть ровно в два раза больше, чем необходимо для распада карбида. Так как при химической реакции выделяется очень много тепла, то излишки воды испаряются, и удалять их не нужно. Что касается гашеной извести, то она выпадает через нижнюю решетку барабана, а затем удаляется.

В данном случае устройство ацетиленового генератора позволяет получать сухую известь за счет полного испарения жидкости в системе. Отсюда и появилось, собственно, наименование «сухой процесс». Что касается преимуществ такого решения, то они заключаются в простом обслуживании и удалении отработанного карбида. Обычно это генераторы стационарного типа со средней производительностью.

Система «вытеснение воды»

Конструктивное отличие таких ацетиленовых генераторов заключается в особенностях газообразующей камеры. Она состоит из двух соединенных между собой сосудов (вытеснитель и газообразователь). В последний загружается карбид, из-за чего и происходит вытеснение воды в воздушные подушки вытеснителя. Через отборник ацетилен удаляется из камеры.

Количество загружаемого карбида, а также производительность устройства регулируются автоматически. Правда, процесс зависит от давления. Чем оно выше, тем медленнее он протекает, и наоборот. Интересно, что работа ацетиленового генератора такого типа может плавно регулироваться, что является сильной стороной устройства. Также система «вытеснения воды» славится своей надежностью. Основной недостаток в том, что обслуживание производительных установок очень затруднено. Именно поєтому ацетиленовые генераторы данного типа изготавливаются передвижными и имеют небольшую производительность.

Комбинированные генераторы

Зачастую сварочное оборудование сочетает в себе системы «вода в карбид» и «вытеснение воды». Принцип действия заключается в том, что в газосборной камере имеется корзина с карбидом, в которую подается вода. При химической реакции образуется ацетилен. Если в системе возникает избыточное давление, то происходит вытеснение воды в воздушный мешок вытеснительной камеры. Отвод ацетилена осуществляется через обратный клапан, пройдя который, он уходит из камеры.

В случае падения давления вода из вытеснителя перетекает обратно в корзину и тем самым стимулирует процесс образования ацетилена. По большей части такие системы изготавливаются передвижными. Комбинированные ацетиленовые генераторы обладают высокой плавностью работы и отсутствием такого негативного фактора, как перепад давления в системе. Устройства имеют невысокую производительность, но при этом пользуются большим спросом.

Генераторы ацетиленовые: характеристики, виды, сферы применения

Ацетиленовый генератор это аппаратура, при помощи которой, получают ацетилен при взаимодействии воды с карбидом кальция. Должен устанавливаться под навесом либо на открытом пространстве. Если установка производится в закрытых помещениях, то их площадь должна быть более 300 м3с расчетом на один аппарат. Важно иметь хорошую вентиляцию.

Читать еще: Прайс-лист на сварочные работы

Данную аппаратуру ограждают от открытого огня, от мест, где проводятся сварочные работы и от нагретых предметов.

Запрещено устанавливать в помещениях, где находятся люди.

Заполняется газогенератор карбидом кальция, который производится в виде кусков. Их размеры соответствуют размерам камеры.

Данная аппаратура различается в зависимости от давления ацетилена.

Бывает аппаратура, которая получает ацетилен низкого давления, среднего давления, а так же высокого давления. Наибольшее предпочтение отдается генераторам среднего и низкого давления. Это связано с тем, что ацетиленовый генератор, имеющий высокое давление взрывоопасен.

В зависимости от того, какой способ используется для установки, различают стационарные и переносные генераторы.

Так же различаются по принципам действия. Различают генераторы, которые работают по системе «вытеснение воды», «вода на карбид», и системе «карбид в воду».

В первом варианте карбид кальция подается порциями в воду. При этом выход ацетилена достигает 95%.

При второй системе вода поступает в специально предназначенное устройство, где предварительно был засыпан карбид кальция.

Генераторы стационарного типа используют для работ при температуре воздуха до +35°С.

Генераторы переносного типа используют при температуре не выше +40°С.

Кроме всего перечисленного ацетиленовые установки различаются по производительности и виду вырабатывающейся продукции. Бывают установки большой, средней и малой производительности.

Ацетиленовые генераторы малой производительности осуществляют выработку только газообразного ацетилена. Эта аппаратура комплектуется генератором среднего давления, обеспечивающим подачу газа потребителю по трубопроводу. Станция большой и средней производительности может выработать растворенный, газообразный ацетилен, а так же их вместе.

Генератор с принципом работы «вода на карбид» основан на процессе сухого и мокрого разрушения вещества карбида кальция.

В случае, если в генераторе по окончанию сварочных работ остался ацетилен, то его следует выпустить в атмосферу.

Устройство ацетиленового генератора низкого давления

Корпус такого аппарата имеет две разделенных камеры. Верхняя – водосборник, нижняя – газосборник. Между собой они разделяются специальной перегородкой. Газосборная камера имеет реторту, которая располагается внизу. В неё помещается корзина с карбидом. После загрузки она герметично закрывается, для чего используют резиновые прокладки в качестве уплотнителя.

С помощью крана сверху подается вода. Когда она поступает в реторту, запускается процесс карбида, который в дальнейшем уходит в газосборную камеру. Дальше он поступает на осушитель и водяной затвор, после чего идет на резак или газовую горелку.

Регулировка давления осуществляется автоматически. При его возрастании из реторты вытесняется жидкость. Когда вода опускается ниже уровня крана, образование ацетилена существенно замедляется. Такое сварочное оборудование способно работать при температуре окружающей среды -25 градусов по Цельсию, что, без сомнения, является достоинством.

Требования по безопасной эксплуатации ацетиленовых генераторов

При реакции карбида кальция выделяется взрывоопасный газ, а процесс разложения СаС2 сопровождается выделением большого количества температуры. Чтобы снизить вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций на производственных объектах и во время выполнения различных работ, рекомендуется придерживаться следующих правил эксплуатации ацетиленовых генераторов:

Работать при температуре в диапазоне от -25 до +40 градусов Цельсия.
Вне зависимости от конструкции генератора следует обеспечить полную герметичность рабочего резервуара и целостность шлангов или труб подключаемых к газовому отборнику.
Мобильные установки необходимо эксплуатировать только в вертикальном положении.
Передвижные генераторы разрешается перевозить только в разряженном состоянии.
При очистке внутренних стенок рабочей ёмкости запрещается использовать материалы, которые при ударе могут искрить.
Производить работы с ацетиленом без использования водяного затвора категорически запрещено.
При замерзании прибора в зимнее время нельзя отогревать его с помощью открытого огня. Для этой цели следует использовать только горячую воду.
Работы с открытым огнём должны производиться не ближе 10 метров от генератора.
Карбид кальция следует использовать только такой грануляции, которая разрешена заводом-изготовителем данной установки.

Если придерживаться этих рекомендаций, то работа газового генератора будет безопасной и максимально эффективной.

Выгодно ли отапливать жилые дома сжиженным газом в баллонах?
Аттестация газовых баллонов
Самостоятельная заправка баллонов СО2

Генераторы среднего и высокого давления

Генератор ацетиленовый АСП-10 относится к оборудованию, работающему в среднем диапазоне давления. Устройство по принципу действия идентично генераторам низкого давления. Но тут — большие габариты и соответствующая производительность. Из конструктивных особенностей стоит отметить наличие короба, через который проходит вода. Кроме того, здесь предусмотрено элементарное водяное охлаждение ацетилена. Такая необходимость обусловлена большим рабочим давлением и высокой температурой газа.

Ацетиленовый генератор. Классификация, устройство и принцип действия ацетиленовых генераторов

Содержание

Классификация ацетиленовых генераторов
Принцип работы ацетиленовых генераторов
- Работа генераторов по принципу “карбид в воду”
- Работа генераторов вода на карбид по принципу “мокрого процесса”
- Работа генераторов вода на карбид по принципу “сухого процесса”
- Генераторы, работающие по системе “вытеснение воды”
- Генераторы с комбинированной системой работы
Устройство и принцип действия генератора низкого давления АНВ-1,25
Устройство и принцип действия генератора среднего давления АСМ-1,25-3
Требования, предъявляемые к конструкции и работе ацетиленовых генераторов

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.

Читать еще: Резка зеркала в домашних условиях своими руками

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”.

Ацетиленовый генератор

Ацетиленовые генераторы, применяемые для сварки и резки металлов согласно ГОСТ 5190-78, классифицируются по следующим признакам:

по производительности – 1,25; 3; 5; 10; 20; 40; 80; 160; 320; 640 м 3 /ч;
по способу применения – передвижные с производительностью 1,25-3 м 3 /ч, стационарные с производительностью 5-640 м 3 /ч;
по давлению вырабатываемого ацетилена – низкого давления до 0,02 МПа, среднего давления от 0,02 до 0,15 МПа;
по способу взаимодействия карбида кальция с водой – генераторы системы KB (“карбид в воду”), в которых разложение карбида кальция, осуществляется при подаче определенного количества карбида кальция в воду, находящуюся в реакционном пространстве;
генераторы системы ВК (“вода на карбид”), в которых разложение карбида кальция происходит при подаче определенного количества воды в реакционное пространство, где находится карбид кальция;
генераторы системы ВВ (“вытеснение воды”), в которых разложение карбида кальция осуществляется при соприкосновении его с водой в зависимости от изменения уровня воды, находящейся в реакционном пространстве и вытесняемой образующимся газом.

Все ацетиленовые генераторы, независимо от их системы, имеют следующие основные части:

газообразователь;
газосборник;
предохранительный затвор;
автоматическую регулировку вырабатываемого ацетилена в зависимости от его потребления.

На корпусе генератора прикрепляется табличка со следующими данными:

марка
заводской номер и год выпуска генератора;
производительность (м 3 /ч);
рабочее давление (МПа);
единовременная загрузка карбида (кг);
пределы температур, в которых может работать ацетиленовый генератор.

Ацетиленовые генераторы системы KB обладают высоким коэффициентом использования карбида кальция, обеспечивают наилучшие условия его разложения, хорошее охлаждение и промывку газа. Недостатками генераторов системы KB являются значительный расход воды, что обусловливает увеличенные габариты генераторов и большое количество отходов. Данная система нашла применение для стационарных генераторов большой производительности.

Ацетиленовые генераторы системы ВК проще по конструкции, требуют небольшого количества воды, способны работать на карбиде с различной грануляцией. Данную систему применяют преимущественно для передвижных аппаратов с производительностью ацетилена до 3 м 3 /ч. Недостатки генераторов этой системы – возможность перегрева ацетилена в зоне реакции и неполное разложение карбида кальция.

Ацетиленовые генераторы системы ВВ надежны в эксплуатации и удобны в обращении. Эта система нашла применение в передвижных аппаратах низкого и среднего давления производительностью не выше 10 м 3 /ч. Недостатком генераторов этой системы является возможность его перегрева при прекращении отбора газа.

Основные требования к ацетиленовым генераторам:

Температура окружающей среды, при которой допускается работа ацетиленовых стационарных генераторов, от +5 до -35°С, передвижных – от -25 до +40°С.
Производительность генератора должна соответствовать расходу ацетилена.
Разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически в зависимости от расхода газа.
В генераторе не должно быть деталей и арматуры из сплавов, содержащих более 70% меди, а также устройств, способных вызвать при работе образование искр.
Коэффициент использования карбида кальция (КПИ) должен быть не меньше 0,85.
Генератор должен быть рассчитан на работу с определенной грануляцией карбида кальция.
Генератор должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной емкости, чтобы при прекращении отбора газа не происходил выброс ацетилена в помещение.
В генераторах должна быть предусмотрена продувка всех объемов до заполнения их ацетиленом для удаления остатков воздуха.
Конструкция генератора должна обеспечивать хорошее охлаждение в зоне реакции, чтобы температура воды и гашеной извести в зоне реакции не превышала 80°С, а ацетилена 115°С.
Габариты и масса передвижных генераторов должны быть минимальными.

Правила обслуживания ацетиленовых генераторов.

При обслуживании ацетиленовых генераторов необходимо помнить о том, что ацетилен является взрывоопасным газом, что он образует взрывоопасные смеси с кислородом и воздухом. Поэтому газосварщик должен изучить инструкцию по технике безопасности при работе с карбидом кальция и ацетиленом и инструкцию по эксплуатации ацетиленового генератора, на котором он работает.

Перед подготовкой генератора к работе водяной затвор заполняют водой до уровня контрольного крана. Реторты и корзины должны быть промыты водой и высушены. Карбид кальция загружают в корзины только той грануляции и в таком количестве, которое указано в инструкции по эксплуатации. Первые порции ацетилена, содержащие примесь воздуха, выпускают в атмосферу, чтобы в генераторе не осталась взрывоопасная смесь ацетилена с воздухом.

Читать еще: Аттестация газовых баллонов

При перерывах в работе в зимнее время нельзя допускать замерзания воды в генераторах, для чего генераторы утепляют, а при длительных перерывах в работе сливают воду. При работе нельзя оставлять возле генератора ил, его следует относить в специальные иловые ямы.

Нельзя подходить с огнем или зажженной горелкой к генератору или к выгруженной из генератора гашеной извести, так как вблизи них всегда возможно выделение ацетилена в окружающую среду и образование взрывчатой ацетиленовоздушной смеси.

Работающий генератор нельзя оставлять без надзора. После окончания сварочных работ генератор необходимо освободить от иловых остатков и тщательно промыть.

Профилактические осмотры генераторов проводят каждые три месяца, при этом разбирается и проверяется водяной затвор, газоподводящая и отводящая трубки. Разбирать, очищать и ремонтировать генератор можно только под открытым небом. Ежегодный осмотр генераторов производит администрация предприятия, о чем составляется соответствующий документ.

На каждый ацетиленовый генератор должен быть составлен паспорт и инструкция по эксплуатации. Инструкция утверждается главным инженером предприятия.

Переносные ацетиленовые генераторы используют преимущественно на открытом воздухе. Не допускается установка переносных ацетиленовых генераторов в наклонном положении и на одной тележке с кислородным баллоном.

Помещение, в котором был установлен действующий переносной генератор, по окончании работы должно быть тщательно проветрено.

Устройство и принцип действия ацетиленового генератора

Генератор ацетиленовый – это прибор для синтеза ацетилена путем специальной обработки карбида кальция. Это газ используется для эксплуатации сварочных постов стационарного и передвижного типа. Он является одним из компонентов при производстве растворителей и некоторых органических кислот. Технологический процесс отличается взрывоопасностью, поэтому при работе с данным аппаратом необходимо соблюдать осторожность.

Классификация

Использование данных устройств целесообразно в местах отсутствия массового производства ацетилена. Установки различаются следующими характеристиками:

Тип исполнения. Существуют агрегаты стационарного и мобильного типа.
Производительность. Стационарные устройства отличаются небольшими размерами, поэтому они способны синтезировать не более 0,7 м 3 за час. Передвижные приборы имеют возможность генерировать от 1 м 3 .
Давление. Производят аппараты низкого, среднего и высокого давления, в зависимости от типа назначения. Например, высокое давление необходимо для газовой резки металла.

[stextbox высокой опасности производство установок жестко регулируется требованиями межгосударственного стандарта 519-78.[/stextbox]

Температурный режим эксплуатации не зависит от типа исполнения – для надежной работы необходимо работать в диапазоне от -30 до +40 Сº.

Работа с генератором требует определенных навыков для самостоятельной регулировки запорного механизма и силы давления.

Для выполнения сварочных работ чаще всего применяют ацетиленовые генераторы АСП-10, а также АСП-15 и Малыш. Они отличаются удачным сочетанием компактных размеров и высокой производительности.

Принцип действия

Существует три основных способа получения газа:

Вода на карбид;
Карбид в воду;
Вытеснение воды.

Устройства первого типа отличаются простотой и надежностью. Данная технология известна под названием «мокрый процесс». Отличительная особенность – регулятором подачи воды является давление. При его падении происходит пополнение уровня жидкости.

Главным преимуществом является возможность работы с карбидом любой фракции. Минусом является неполная переработка твердой фракции и чрезмерная температура газа в зоне синтеза. Основная область применения – мобильные посты.

[stextbox системе вода на карбид существует так называемый «сухой процесс». Он отличается дозированным методом подачи воды в зону реакции. Ее количество должно превышать необходимый объем в два раза – в этом случае излишки испаряются под воздействием высокой температуры, а известь получается в виде сухого порошка, что и дало название процессу.[/stextbox]

Технологию второго типа специалисты считают наилучшей, поскольку система карбид на воду позволяет полностью растворить твердые частицы, увеличивая производительность системы. Карбид подается в газообразующую камеру через засыпной бункер, стенки которого открываются под действием давления пара.

К недостаткам относят большой расход воды и габариты, которые гораздо выше установок, работающих по иным технологиям.

Система вытеснения воды является комбинацией вышеперечисленных методов. В генераторах данного типа емкость с карбидом помещают в газосборную камеру, куда подают воду. При повышении давления ацетилен вытесняет воду в воздушный мешок и проходит через обратный клапан. После падения давления жидкость перетекает обратно в бак.

Данные установки отличаются высокой производительностью и стабильность работы, при одном недостатке – высокой температуре после выдачи ацетилена.

Достоинства и ограничения конструкции

Как было сказано выше, наибольшей популярностью у потребителей пользуется генератор ацетиленовый сварочный АСП-10 производитель – не принципиален. Благодаря широкой известности его производством занимается многие производители сварочного оборудования на всей территории СНГ.

Данный агрегат синтезирует газ по комбинированной системе. Он отличается стабильным давлением, что очень важно при выполнении работ. При грамотной регулировке первичного давления расход горючего газа будет минимальным. Специалисты отмечают, что АСП-10 зависим от регламентных работ по техническому обслуживанию.

При несоблюдении сроков межремонтного интервала возможны перебои в процессе эксплуатации. Они связаны с засорением вытеснительной камеры побочными продуктами распада, вследствие чего происходит вынужденное смещение перегородки в сторону вытеснителя.

Опыт показывает, что некоторые производители комплектуют приборы газовыми редукторами низкого качества, которые снижают рабочее давление газа. Поэтому следует доверять только проверенным изготовителям.

[stextbox нормализации давления достаточно встряхнуть баллон.[/stextbox]

Устройство низкого давления

Данные генераторы работают по принципу вода на карбид. Основным элементом конструкции любого аппарата подобного типа является корпус, внутренняя часть которого разделена на два отсека горизонтальной перегородкой. В верхней части находится вода для реакции, а в нижней – загрузочная емкость с карбидом, имеющая уплотнитель для герметичности.

После подачи жидкости происходит синтез ацетилена, который проходит через специальный осушитель и водяной затвор. Выдача газа происходит через гибкие соединители. Подача воды регулируется автоматически – она подается при падении давления в системе.

Cреднего и высокого давления

Устройство данных агрегатов может быть различным. Конструкция зависит от типа газообразования. Существенным отличием от приборов низкого давления является наличие манометра, для обеспечения безопасности работ.

Требования к размещению

Рассматриваемые приборы являются источником повышенной опасности. При эксплуатации необходимо соблюдать осторожность, а именно:

Соблюдать температурный режим, который указан в паспорте изделия.
Следить за стабильностью работы газового редуктора.
Выбирайте устройства с покрытием, препятствующим образованию искр.
Контролировать стабильность функционирования устройства. В случае подсоса воздуха следует немедленного прекратить работы.
Не допускать превышения допустимого давления свыше 40 %.
Следить за герметичностью корпуса. Внутри должно быть достаточно места для образования газа.
Не допускайте утечек газа в атмосферу при эксплуатации.
Необходимо обеспечить достаточный уровень охлаждения аппарата.
Запрещена установка на проходах, а также на маршрутах движения при эвакуации.

Генераторы разрешено эксплуатировать только в помещениях с действующей системой вентиляции. В случае работы на открытом воздухе, устройство должно быть размещено под навесом. Запрещена эксплуатация вблизи источников огня. Расстояние между сварочным постом и генератором должно быть не менее 15 метров.

Сбор правил для механизма агрегата и сварки

При соединении ацетилена и кислорода образуется гремучая смесь. Запрещено допускать к работе с генератором лиц, не изучивших требования охраны труда и техники безопасности. Приведем основные выдержки из правил по ОТ:

Емкость заполняют водой до уровня сливного отверстия.
Резервуар и заглушка должны быть сухими и очищенными от посторонних элементов.
При выборе карбида кальция следует руководствоваться инструкцией по эксплуатации, в которой указано необходимое количество и размер фракций.
При использовании в холодное время года необходимо тщательно утеплять генератор. Температура жидкости в баллонах должна иметь положительное значение.

[stextbox увеличения температуры замерзания в одну часть воды добавляют две части глицерина. Полученная смесь кристаллизируется при – 76 Сº.[/stextbox]

Побочные продукты не рекомендуются хранить рядом с баллоном. Их утилизируют в специальных контейнерах.
Известь, полученную в процессе эксплуатации, необходимо периодически очищать. В противном случае прибор выйдет из строя.
Техническое обслуживание следует проводить не реже одного раза за квартал. Проведенные работы вносят в журнал обслуживания сварочного оборудования.
Запрещено оставлять без присмотра работающий генератор.
По окончанию работ необходимо провести полную очистку оборудования.
Не реже одного раза за год устройство осматривает специальная комиссия от администрации предприятия. Результаты проверки оформляются документально, по форме, указанной в нормативно-правовых документах.

Соблюдение данных правил позволит безопасно использовать генератор, а своевременное обслуживание позволит увеличить срок службы.

Можно ли собрать самостоятельно. Стоит ли делать?

Конструкция ацетиленового генератора не отличается высокой технологической сложностью. Обладая слесарными навыками можно легко собрать его своими руками, благо схем и чертежей на форумах хватает. Запчасти для сборки стоят не очень дорого. Кроме того, они достаточно распространены – их можно купить на любом рынке.

Основная сложность заключается в соблюдении всех технологических требований – малейший дефект приведет к утечке, что чревато сильным взрывом.

Исходя из этого, рекомендуем не заниматься самостоятельными экспериментами, а довериться надежным производителям, тщательно проверяющим собственную продукцию.

Заключение

Современный рынок предлагает широкий выбор генераторов, способный удовлетворить любые потребности. Цены на аппараты зависят от типа и производительности. Не подвергайте свою жизнь опасности, используя самостоятельно собранный прибор или нарушая правила безопасности. Помните здоровье – самая большая ценность человека.

[stextbox 6-го разряда Гаврилюк Сергей Михайлович Опыт работы – 17 лет: «При условии своевременного обслуживания – ацетиленовый генератор достаточно удобная вещь. Однако к ремонту следует относиться очень внимательно. На моем генераторе протерлось днище, и я решил его заварить. После промывки взял инвертор и начал работать. Только мыл я его, видимо, не очень внимательно – внутри остался кусочек карбида. После начала «латания» из открытой горловины достаточно мощно стрельнуло – в ушах минут 10 звенело. Хорошо, что все обошлось, а ведь последствия могли быть самые печальные. С тех пор я генератору уделяю куда больше внимания».[/stextbox]