- Главная
- Каталог
- Системы резки
- Газогенераторы
- Автоген
- Генератор ацетиленовый АСП-10
В условиях домашних мастерских и строительных площадок чаще всего применяют передвижной ацетиленовый генератор типа АСП-10, имеющий производительность 1,25 м³/час (рис.2), основные технические характеристики которого приведены в таблице.
Ацетиленовый генератор АСП -10 представляет собой металлический цилиндр, состоящий из корпуса с крышкой 4 и мембраной 6, корзины 8, предназначенной для загрузки карбида кальция, предохранительного клапана 9, вентиля 12, предохранительного жидкостного затвора 13, сливного штуцера 14, контрольной пробки 15, сливного штуцера 16, поддона 17 и контрольного манометра 18.
В верхней части корпуса размещен газообразователь, в котором происходит разложение карбида кальция с выделением ацетилена. В средней части расположен вытеснитель, в котором находится воздушная подушка и вода, которая сообщается с водой в газообразователе в процессе работы генератора. В нижней части генератора расположен промыватель, в котором происходит охлаждение ацетилена и отделение его от образовавшейся извести. Газосборник, являющийся верхней частью промывателя, служит для накопления образовавшегося ацетилена.
Технические характеристики генератора АСП-10
| Технические характеристики генератора АСП-10 | Значение |
| Номинальное давление, Мпа | 0,15 |
| Разовая загрузка карбида кальция, кг | 3,5 |
| Время работы без перезарядки, ч | 0,8 |
| Размеры кусков карбида кальция, мм | 25-80 |
| Общая вместимость генератора, литров | 50,6 |
| Вместимость промывателя, литров | 24,5 |
| Вместимость газообразователя, литров | 15,0 |
| Вместимость вытеснителя, литров | ИД |
| Количество заливаемой в генератор вода, литров | 19,1 |
| Габариты генератора, мм | 420x380x960 |
| Масса генератора (без загрузки), кг | 21,3 |
Переносные ацетиленовые аппараты устанавливаются вне помещений, желательно под навесом. Стационарные аппараты, а также переносные, предназначенные для стационарной работы, должны устанавливаться в специальных помещениях и эксплуатироваться согласно требованиям «Правил техники безопасности и производственной санитарии при производстве ацетилена, кислорода и газопламенной обработке металлов». Возле мест установки ацетиленовых генераторов должны вывешиваться предупредительные таблички. При минусовых температурах ацетиленовые генераторы устанавливают в утепленных будках.
Заправляют генератор в следующей последовательности. Через горловину 7 заливают необходимое количество воды, которая при достижении уровня переливной трубки 10 поступает в промыватель. Заполнение контролируют переливной пробкой 15. Карбид кальция загружают в металлическую решетчатую корзину 8, закрепляют поддон 17, устанавливают на место и прижимают металлической крышкой 4 с мембраной 6. Плотность прилегания крышки к корпусу генератора обеспечивается винтовым зажимом 1.
По мере разложения карбида кальция водой выделяемый в газообразователе ацетилен по трубке 10 поступает в промыватель, проходит сквозь слой воды, где охлаждается и очищается и через вентиль 12 по шлангу поступает на потребление.
Необходимое для сварки давление ацетилена поддерживается предохранительным затвором 13. Процесс разложения карбида кальция регулируется следующим образом. По мере разложения карбида кальция корзина опускается в воду вертикальным движением под действием вытеснителя. Когда давление ацетилена повышается, корзина с карбидом поднимается вверх под действием пружины и мембраны. При этом уровень погружения карбида в воду снижается и, как следствие, снижается количество вырабатываемого ацетилена, что, в свою очередь, приводит к снижению давления. Если давление падает ниже допустимого, усилием пружины корзина опускается в воду, и автоматически увеличивается количество вырабатываемого ацетилена и давление начинает повышаться.
Кроме того, давление в аппарате регулируется уровнем воды, находящейся в газообразователе. По мере выработки ацетилена, когда давление повышается, вода под его действием переливается в вытеснитель, ее уровень снижается и количество вырабатываемого ацетилена снижается. Если давление ацетилена падает, вода из вытеснителя поднимается вверх, смачивая карбид кальция, и количество вырабатываемого ацетилена вновь возрастает. Таким образом, при помощи указанных двух механизмов поддерживается необходимое количество вырабатываемого ацетилена и его рабочее давление.
Технические характеристики предохранительных затворов
Предохранительные затворы представляют собой защитные устройства. Основная функция предохранительного затвора состоит в защите ацетиленовых генераторов и трубопроводов от проникновения в них пламени при обратном ударе. Кроме того, предохранительный затвор препятствует проникновению в генератор кислорода из горелки или резака, что может привести к взрыву. Под обратным ударом понимают воспламенение горючей смеси в каналах горелки или резака и распространение пламени по шлангу горючего газа. Горящая смесь, образовавшаяся при обратном ударе, устремляется по ацетиленовому каналу горелки или резака в шланг и при отсутствии предохранительного затвора — в ацетиленовый аппарат, что может привести к его взрыву. Это отрицательное явление возникает в случае, если скорость истечения горючей смеси станет меньше скорости ее сгорания, а также от перегрева и засорения канала мундштука горелки или резака.
Предохранительные затворы могут быть двух типов — водяные (жидкостные) и сухие (механические). Внешний вид водяного затвора ЗСГ — 1,25, устанавливаемого на наиболее распространенных ацетиленовых генераторах АСП-10, показан на рис.3, а на рис. 4 показана принципиальная схема работы данного вида оборудования для низкого давления ацетилена.
 |
 |
| Рис. 3. Водяной затвор ЗСГ-425-4 : А — от генератора; Б — к горелке; 1 — ниппель; 2 — пламенепреградитель; 3 — корпус; 4 — гуммированный клапан; 5 — колпачок; 6 — штуцер; 7 — пробка; 8 — рассекатель; 9 — контольная пробка | Рис. 4. Водяной предохранительный затвор низкого давления для ацетилена : А — при нормальной работе; Б — в случае обратного удара; 1 — вентиль; 2 — трубка газоподводящая; 3 — воронка; 4 — выходной ниппель; 5 — контрольный кран; 6 — корпус; 7 — дно затвора; 8 — диск-рассекатель; 9 — резиновая прокладка; 10 — предохранительная трубка. |
Затвор состоит из цилиндрического корпуса с верхним и нижним цилиндрическими днищами. В нижнее днище затвора ввернут обратный клапан, состоящий из корпуса, обрезиненного клапана и колпачка, ограничивающего подъем клапана. Внутри корпуса (в верхней части затвора) расположен пламяпреградитель, а в нижней — рассекатель. Корпус затвора заполняют водой до уровня контрольного крана. Ацетилен, подводящийся по трубке, проходит через обратный клапан, а в верхней части корпуса — через отражатель и отводится к месту потребления через расходный кран.
При обратном ударе ацетилено-кислородного пламени давлением воды клапан прижимается к седлу и не допускает проникновения ацетилена из генератора в затвор.
Пламя гасится столбом воды. После каждого обратного удара из затвора выбрасывается часть воды, которую необходимо дополнять до уровня контрольного крана. Это необходимо делать после каждого обратного удара, так как при недостатке воды ацетилен через затвор будет выходить в атмосферу.
Недостатком водяных предохранительных затворов является замерзание воды при работе на морозе. Поэтому в зимнее время их рекомендуется заливать морозоустойчивыми водными смесями этиленгликоля или глицерина. Приготавливают эти растворы смешиванием двух объемов этиленгликоля или глицерина с одним объемом воды. Температура замерзания таких жидкостей соответственно составляет -75°С и -36°С. Иногда применяют солевые растворы (NaCl и CaCL), но они вызывают коррозию стенок затвора, что накладывает ограничение на их использование.
Постоянное производство горячего ацетилена необходимо не только для газокислородной сварки и резки. Ацетиленовый генератор требуется для работы автономных светильников и обогревателей, для производства в больших количествах различных растворителей и органических кислот. Вместе с тем химическая реакция образования ацетилена из карбида кальция и воды достаточно опасна, а потому требует тщательного соблюдения жёстких мер безопасности.
Доступные технологии и оборудование для получения ацетилена
В бытовых и полупрофессиональных условиях ацетилен можно получать тремя способами:
- При добавлении карбида кальция СаС2 в воду: в ходе реакции уменьшается количество кускового карбида, а производительность зависит от его качества и влажности. Способ иногда называют «сухим».
- При воздействии воды на кусковой карбид, когда производительность получения ацетилена определяется расходом воды. Это – так называемый «мокрый» способ.
- Вытеснением образующегося газа, который сам пропускает в реакционную камеру требуемое количество воды. Способ называется комбинированным.
Хотя и считается, что более современным способом получения ацетилена является совместное использование при сварке и резке автогеном двух баллонов – с ацетиленом и кислородом, ацетиленовые генераторы достаточно востребованы. Особенно там, где пункты заправки или обмена баллонов встречаются редко.
Классификация известных конструкций ацетиленовых генераторов может быть следующей:
- По производительности, которая может начинаться от 1 м 3 /ч для малогабаритных передвижных устройств и заканчиваться установками промышленного типа, выдающими до 650 м 3 ацетилена в час.
- По давлению ацетилена на выходе. Оно может составлять до 10 кПа для генераторов низкого давления и до 150 кПа – для генераторов среднего давления. Более высокого давления для работы горелки не требуется.
- По мобильности. Ацетиленовый генератор может быть стационарным и передвижным. В последнем случае из-за габаритов устройства производство ацетилена будет не более 2,5…3 м 3 /ч.
Существенное ограничение всех способов химической генерации ацетилена являются высокие требования к состоянию карбида, в частности, к размерам его гранул, которые должны находиться в пределах 25…80 мм. В противном случае реакция идёт неравномерно, и давление образующегося ацетилена не отличается стабильностью. Поэтому современные конструкции генераторов снабжаются газовыми редукторами.
Устройство ацетиленового генератора
Технически более простыми считаются устройства «сухого» типа, в которых к воде добавляется карбид кальция. Такой ацетиленовый генератор состоит из следующих частей:
- Герметично закрываемого бункера с карбидом.
- Баллона, нижняя часть которого заполняется наполовину водой, а пространство вверху предназначено для образования ацетилена.
- Дозатора-питателя, которым производится периодическая подача карбида в баллон.
- Решётки из нержавеющей стали, находящейся в нижней части баллона, на поверхности которой и происходит химическая реакция образования горючего газа.
- Шламосборника в днище баллона.
- Обратного клапана для отбора ацетилена к месту его потребления.
- Манометра, по показаниям которого открывается заслонка, управляющая подачей карбида в баллон.
Компоновка ацетиленового генератора, производящего газ «мокрым» способом, несколько иная. В нижней части баллона размещается ёмкость с карбидом, куда периодически через реторту подаётся вода. Верхняя часть баллона, как и в предыдущей конструкции, предназначена для сбора выделяющегося при реакции ацетилена. Газ по вертикальной трубе выходит из ёмкости и, проходя через водный слой, направляется к отбирающему узлу, одновременно вытесняя воду вниз. Этим обеспечивается непрерывность подачи воды, что положительно отличает этот способ от «сухого», где подача карбида носит дискретный характер.
В ацетиленовых генераторах комбинированного типа к устройству «мокрого» типа добавляется ещё один узел – вытеснитель, который позволяет управлять интенсивностью реакции карбида с водой. Если давление газа в баллоне возрастает, то вытеснитель понижает уровень воды, необходимый для продолжения реакции ацетиленообразования. При снижении давления ацетилена в баллоне (что свидетельствует о прекращении химической реакции), уровень воды повышается, и доступ её к карбиду восстанавливается.
Достоинства и ограничения конструкций ацетиленовых генераторов
Наиболее популярными у пользователей являются ацетиленовые генераторы типа АСП-1,25, АСП-10, АСП-15, БАКС-1 и БАКС-1М «Малыш». Выбор определяется конечными целями использования.
Из переносных устройств наиболее благоприятные отзывы собирает БАКС-1М «Малыш». Аппарат компактен, надёжен, отличается стабильностью поддержания заданного давления газа, что особенно важно при резке автогеном. «Малыш» обеспечивает наиболее точный (а, следовательно, и экономичный) расход горючего газа, однако требователен к качеству регламентных работ, особенно с запорно-регулирующей арматурой. Как и для большинства передвижных устройств, исходный уровень давления задаётся вручную, что потребует некоторых навыков.
При всех достоинствах аппаратов комбинированного типа (к которым относятся АСП-1,25, АСП-10 и АСП-15) они страдают общим недостатком: зашлаковыванием вытеснительной камеры продуктами химической реакции. При несвоевременном обнаружении это приводит к смещению перегородки между камерами газообразования и промывки в сторону вытеснителя. Восстановить такое смещение бывает невозможным. Производители ацетиленовых генераторов АСП-15 комплектуют устройства не всегда качественными редукторами, что приводит к потерям давления газа на выходе. В результате аппараты приходится периодически встряхивать.
Опыт эксплуатации ацетиленовых генераторов показывает, что модели АСП-15 и БАКС-1М «Малыш» целесообразнее всего применять при больших объёмах газосварочных работ.
Требования к размещению ацетиленовых генераторов
Газогенераторы отличаются повышенной взрывоопасностью. Чтобы свести риск взрыва генератора к минимуму, необходимо соблюдать следующие простые правила:
- Использовать агрегат только при тех температурах, которые указаны в инструкции по эксплуатации.
- Периодически проверять эффективность работы редуктора, которая при разных давлениях ацетилена на выходе может срабатывать с разной точностью.
- Проверять агрегат на искрение, особенно, если ряд деталей изготовлен из стали, а не из искробезопасной бронзы.
- Контролировать и своевременно предупреждать возможность подсоса воздуха из атмосферы внутрь ацетиленового генератора.
- При регламентных работах устройство должно стабильно функционировать в диапазоне давлений 20…110% от номинального.
- Ни при каких обстоятельствах не снимать предохранительный клапан.
Генераторы переносного типа эксплуатируются только на открытых строительных площадках, либо – кратковременно — в хорошо проветриваемых помещениях. Расстояние от источника сварки не должно быть менее 10 метров. Не допускается размещение передвижных устройств вблизи источников открытого пламени, а также непрерывно работающей техники – вентиляторов, насосов, компрессоров.
Технические характеристики:
