Ацетиленовий генератор. Класифікація, будова та принцип дії

зміст

1. Класифікація ацетиленових генераторів
2. Принцип роботи ацетиленових генераторів

Наша сеть партнеров Banwar

Ацетиленовий генератор - апарат, що синтезує ацетилен шляхом хімічної взаємодії карбіду кальцію з водою при їх змішуванні. Вони застосовуються в складі пересувних і стаціонарних газозварювальних постів в якості джерела ацетилену - горючого газу для газового зварювання . Про їхнє призначення ми вже говорили на сторінці " Устаткування для газового зварювання. устаткування для газового зварювання ".

Класифікація ацетиленових генераторів

Згідно ГОСТ 5190, класифікація ацетиленових генераторів може відбуватися за такими параметрами: по тиску ацетилену, по продуктивності, за способом застосування, за принципом дії.

1. За тиском одержуваного ацетилену розрізняють генератори низького тиску - до 0,01МПа, середнього тиску - від 0,07 МПа до 0,15МПа і високого тиску - понад 0,15МПа.

2. По продуктивності, існуючі ацетиленові генератори синтезують від 0,3 до 160м3 / ч ацетилену.

3. За способом застосування генератори підрозділяються на пересувні і стаціонарні. Продуктивність пересувних генераторів становить 0,3-3м3 / ч, а продуктивність стаціонарних генераторів становить 5-160м3 / ч.

4. За принципом дії ацетиленові генератори класифікуються на які працюють за принципами:
а) КВ - карбід у воду;
б) ВК - вода на карбід з варіантом "мокрого" процесу;
в) ВК - вода на карбід з варіантом "сухого" процесу;
г) ВВ - витіснення води;
д) ПК - принцип комбінований, що поєднує схеми "вода на карбід" і "витіснення води".
Саме від принципу дії залежить пристрій і робота ацетиленових генераторів.

Принцип роботи ацетиленових генераторів

Робота ацетиленових генераторів за принципом "карбід у воду"

Схема роботи генератора за принципом "карбід у воду" показана на малюнку. Карбід (поз.1) періодично, окремими порціями подається з бункера (поз.2) через живильник (поз.3) в газообразующую камеру (поз.4), в якій знаходиться вода. Подача карбіду регулюється автоматично і залежить від тиску всередині бункера з водою. Коли тиск падає нижче певного значення, відбувається подача чергової порції карбіду кальцію.

У газообразующей камері, при взаємодії з водою, відбувається утворення ацетилену, який через відбірників (поз.7) подається в ацетиленовий шланг. У бункері, через решітку (поз.5) просівається гашеного карбід кальцію і через випускний клапан (поз.6) видаляється з бункера.

До переваг даних генераторів можна віднести зручність в обслуговуванні, гарне охолодження і повне розкладання карбіду кальцію. При такому принципі роботи досягається найбільший вихід ацетилену (до 95%). До недоліків відносяться підвищена витрата води і великі розміри генератора. Апарати з таким принципом дії використовуються для установок великої продуктивності, переважно для стаціонарних газозварювальних постів.

Робота ацетиленових генераторів "вода на карбід" за принципом "мокрого процесу"

Схема роботи "вода на карбід" за принципом мокрого процесу зображена на малюнку. У завантажувальний пристрій (поз.2) завантажують карбід (поз.1). Далі, через реторту (поз.3), періодично, порціями подається вода. Подача води регулюється автоматично, в залежності від тиску газу. При падінні тиску нижче певного рівня, починає подаватися вода. Далі, газ виходить в Газозбірний камеру (поз.4) і через відбірників (поз.5) подається в рукав для газового зварювання .

Перевагами ацетиленових генераторів з таким принципом роботи є простота конструкції і надійність апарату. До недоліків можна віднести неповне розкладання карбіду кальцію, можливий перегрів ацетилену через малого обсягу завантажувального пристрою і, відповідно, малого обсягу води. А також неможливість застосування такого принципу в великих генераторах. Продуктивність апаратів з таким принципом дії не перевищує 10м3 / ч.

Ацетиленові генератори "вода на карбід за принципом" сухого процесу "

Схема роботи ацетиленових генераторів такого типу зображена на зображенні зліва. Принцип дії генератора в наступному: У газозбірної камері (поз.5) знаходиться барабан з карбідом (поз.1), оснащений приводом (поз.2). У барабан, через систему подачі рідина (поз.3) подається вода і через люки (поз.4) завантажується карбід.

Подача води відбувається строго дозовано. Обсяг води в два рази перевищує її необхідну кількість для розпаду карбіду. Надлишки води випаровуються через великої кількості теплоти, що виділяється при реакції. Гашене вапно, через гратчасті стінки барабана падає вниз, де і відбувається вивантаження гашеного вапна (поз.6). Ацетилен через відбірників (поз.7) подається в ацетиленовий рукав.

Завдяки тому, що надлишки води випаровуються, вапно виходить сухою, у вигляді порошку. Через це даний принцип роботи і отримав назву "сухого процесу".

Переваги даного принципу в простоті обслуговування таких генераторів, простоті видалення гашеного. Крім того, ацетилен на розчинення у воді не витрачається. Подібний принцип роботи застосовується в стаціонарних ацетиленових генераторах середньої продуктивності.

Генератори ацетилену, що працюють за системою "витіснення води"

Схема роботи таких генераторів показана на малюнку справа. У подібних генераторів газообразующая камера (поз.2) складається з двох сполучених посудин: газообразователя і витіснювача. Кошик з карбідом (поз.1) подається в газообразователь і вода з нього витісняється в повітряні подушки (поз.3) витіснювача. Утворився ацетилен через відбірників виходить з камери.

Кількість карбіду і обсяг вироблюваного ацетилену регулюються автоматично, в залежності від тиску ацетилену. При надмірному тиску вода витісняється в повітряні подушки витіснювача і процес вироблення ацетилену сповільнюється. При падінні тиску ацетилену вода перетікає з витискує в газообразователь і змочує знаходиться там кошик з карбідом, стимулюючи процес утворення ацетилену.

До переваг цього способу можна віднести надійну роботу і плавне регулювання газоутворення. До недоліків - можливий перегрів ацетилену і неможливість обслуговування великих установок з великим об'ємом завантажується карбіду. Тому, така система застосовується тільки для рухомих ацетиленових генераторів, продуктивність яких менше, ніж у стаціонарних.

Принцип дії ацетиленових генераторів з комбінованою системою роботи

Ацетиленові генератори з комбінованою системою роботи поєднують в собі принцип дії "вода на карбід" і "витіснення води". Схема їх роботи показана на зображенні зліва. У Газозбірний камеру (поз.6) поміщається кошик з карбідом (поз.1), в яку з бака (поз.4) подається через реторту (поз.3) вода.

При взаємодії води з карбідом утворюється ацетилен. При надмірному тиску ацетилену вода витісняється в повітряний мішок (поз.5) витіснювальний камери. Утворився ацетилен, через зворотний клапан (поз.7) проходить в відбірників (поз.8) і через нього виходить з камери. Коли тиск ацетилену падає, і він перестає витісняти воду, вона перетікає з повітряних мішків витискує в кошик з карбідом і починає взаємодіяти з ним, стимулюючи утворення ацетилену.

Така система роботи використовується в пересувних генераторах. Головним її перевагою є велика плавність роботи і відсутність великих перепадів тиску ацетилену.

Пристрій і принцип дії ацетиленового генератора низького тиску АНВ-1,25

На малюнку показано внутрішній устрій Однопостовий пересувного ацетиленового генератора АНВ-1,25 і його зовнішній вигляд. Генератор працює за принципом дії "вода на карбід", продуктивність ацетилену дорівнює 1,25м3 / год, а тиск газу не перевищує 0,01МПа.

Корпус генератора (поз.7) складається з двох камер: верхньої і нижньої. Верхня камера називається водозбірник (поз.6), а нижня - газосборнік (поз.9). Камери розділені між собою горизонтальною перегородкою (поз.8).

Внизу газозбірної камери передбачена реторта (поз.14), в яку поміщають кошик з карбідом. Після завантаження карбіду, реторта герметично закривається кришкою (поз.12) з гумовою підкладкою.

Зверху в корпус подається вода, подача якої в реторту здійснюється за допомогою крана (поз.10). При надходженні води в реторту, вона вступає в реакцію з карбідом, утворюючи ацетилен, який, проходячи по трубі (поз.11), збирається в газозбірної камері. Потім, ацетилен проходить через осушувач (поз.5) і водяний затвор (поз.3) і по шлангу (поз.2), подається з генератора в газовий пальник або газовий різак.

Регуляція тиску в ацетиленовому генераторі відбувається автоматично. Коли тиск газу в корпусі зростає, вода починає витіснятися з реторти в витіснювач (поз.4). Коли рівень води стає нижче рівня крана (поз.10), вода перестає надходити в реторту і освіту ацетилену різко знижується. Тиск газу починає зменшуватися і вода, витіснена їм, повертається з витіснювача (поз.4) в реторту (поз.14).

Генератор типу АНВ-1,25 працює при температурі до -25 ° C, тому що його система подачі води розташовується всередині корпусу і нагрівається за рахунок теплоти, що виділяється при хімічній реакції води і карбіду кальцію. При роботі в зимових умовах, водяний запобіжний затвор закріплюють усередині корпусу, в циркуляційної трубі (поз.1). При роботі влітку, затвор кріплять зовні корпусу.

Пристрій і принцип дії ацетиленового генератора середнього тиску АСМ-1,25-3

Пересувні ацетиленові генератори середнього тиску були розроблені дослідницьким інститутом ВНІІавтогенмаш. На малюнку показано пристрій і зовнішній вигляд ацетиленових генераторів АСМ-1,25-3, принцип дії яких - "витіснення води". Продуктивність таких генераторів складає 1,25 м3 / ч, максимальний тиск газу становить 0,15МПа.

Корпус генератора (поз.1) складається з двох камер: верхню, газообразовательную (поз.5), і нижню, промивальну (поз.2). До газообразовательной камері приварена кришка (поз.7) з отвором в горловині для подачі в короб (поз.6) кошики з карбідом (поз.8). Кошик прикріплена до кришки (поз.9). Кришка герметично притягається до горловини за допомогою важеля (поз.11) і закріплюється гвинтом (поз.10).

Генератор заповнюється водою через короб. Утворений в результаті реакції ацетилен, проходить по трубці (поз.12), нижній край якої поміщений в воду, що знаходиться в промивної камері. Ацетилен, проходячи через цю воду, охолоджується і через клапан (поз.4) виходить в шланг (поз.3) і звідти, через водний затвор (поз.14), надходить в газовий різак або пальник.

На корпусі генератора змонтований манометр і є ручки для переміщення. Завантаження карбіду становить 2,2 кг. Маса порожнього генератора становить 16кг. Мінімальна температура роботи генератора -25 ° C. Для роботи при негативних температурах, комплектується утеплювальним чохлом.

Вимоги, що пред'являються до конструкції та роботі ацетиленових генераторів

1. Можливість роботи в широких діапазонах температур, (для пересувних генераторів від -25 ° C до + 40 ° C)

2. Ацетиленові генератори, незалежно від пристрою і принципу дії, повинні мати газообразовательную камеру, в якій відбувається змішування карбіду кальцію з водою.

3. У всіх ацетиленових генераторах повинна бути Газозбірний камера для зберігання виділяється ацетилену ,.

4. Для регулювання обсягу вироблюваного ацетилену, необхідно пристрій, для автоматичного регулювання процесу газоутворення.

5. Ацетилен відноситься до вибухонебезпечних і пожежонебезпечних газів. Тому, в конструкції ацетиленових генераторів не повинно бути елементів, здатних утворювати іскри.

6. Конструкція генераторів повинна виключати мимовільний вихід ацетилену в атмосферу і перешкоджатиме потраплянню повітря з атмосфери в генератор.

7. Для вимірювання тиску ацетилену, генератори низького та середнього тиску повинні бути оснащені манометрами або іншими вимірювальними приладами, які показують тиск газу.

8. Надійність роботи генератора при виробленні ацетилену, тиск якого становить 0,2-1,1 від номінального тиску.

9. Для обмеження тиску газу в межах, встановлених для даного генератора, необхідно спеціальне запобіжне улаштування.

10. Для захисту генератора від вибуху газокисневого полум'я при зворотному ударі, необхідно застосовувати запобіжні затвори. Детальна інформація про них на сторінці " Запобіжні затвори ацетиленових генераторів ".

Додаткові матеріали по темі: