№31 Ацетиленовые генераторы и водяные затворы

Ацетиленовые генераторы и водяные затворы.

Ацетиленовым генератором называют аппарат, предназначенный для получения ацетилена из карбида кальция с помощью воды (рис. 1).

Рис. 1. Ацетиленовые генераторы:

a - «карбид в воду»;

б — «вода на карбид»

в - «сухого разложения»;

г — «вытеснение воды»;

д — комбинированная система «вода на карбид» и «вытеснение воды».

1 - бункер или барабан с карбидом кальция;

2 – реторта;

3 - система подачи воды;

4 – газосборник;

5 — спуск ила;

6 - отбор газа.

Генераторы подразделяются (ГОСТ 5190 — 78) по давлению получаемого ацетилена: низкого давления до 10кПа и среднего давления от 10 до 70кПа и от 70 до 150кПа; по производительности и установке: передвижные производительностью до 3м³ /ч и стационарные производительностью от 3м³ /ч; по способу взаимодействия карбида кальция с водой: «карбид в воду» (КВ), «вода на карбид» (ВК), «вытеснение воды» (ВВ), комбинированные — «вода на карбид» и «вытеснение воды» (ВК и ВВ).

Промышленностью выпускаются передвижные ацетиленовые генераторы типов

АСП-1,25-6 (ацетиленовый, среднего давления, передвижной, производительностью

1,25м³/ч, модель 6), АСП-1,25-7 и стационарные АСК-1-67 (ацетиленовый, среднего давления, комбинированный, модель 1 конструкции 1967 г.), АСК-3-74, АСК-4-74, установка УАС-5, состоящая из ацетиленового генератора АСК-1-67, передвижной ацетиленовый генератор типа АСП-1,25-6 (рис. 2, а) и др. 

Р ис. 2. Внешний вид (а) и схема (б) передвижного ацетиленового генератора среднего давления АСП-1,25-6.

Генератор (рис. 2,б) представляет со-бой вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из корпуса, крышки 4 с мембраной 6, корзины для карбида кальция 8, предохранительного клапана 9,

вентиля 12, предохранительного затвора 13 и других элементов.

Корпус состоит из трех частей: верхней — газообразователя, средней — вытеснителя и нижней - промывателя и газосборника. Верхняя часть с нижней соединены между собой переливной трубкой 1.

Принцип работы генератора типа АСП-1,25-6:

В газообразователе происходит разложение карбида кальция с выделением ацетилена.

Регулирование количества разложенного карбида кальция в газообразователе происходит двумя способами:

1. Вертикальным движением корзины с карбидом кальция в воду и обратно на соответствующую высоту; корзина с карбидом кальция связана с мембраной 6,

укрепленной в крышке 4 горловины 7 аппарата

2. За счет работы вытеснителя. В вытеснителе находится воздушная подушка и вода, которая сообщается с водой в газообразователе в процессе работы генератора.

В промывателе происходит охлаждение и отделение ацетилена от частичек извести. В верхней части этой камеры скапливается ацетилен. Эту часть аппарата называют газосборником.

Вода в газообразователь заливается через горловину 7. При достижении уровня переливной трубки 10 вода поступает из газообразователя в промыватель. Заполнение промывателя происходит до уровня контрольной пробки 15.

Карбид кальция загружают в корзину 8, закрепляют поддон 17, устанавливают крышку 4 с мембраной 6 на горловину 7. Уплотнение крышки с горловиной обеспечивается мембраной 6 усилием, создаваемым винтом 1.

Образующийся в газообразователе ацетилен по трубке 10 поступает в промыватель, проходит через слой воды, охлаждается и промывается.

Из промывателя ацетилен, пройдя через вентиль 12 по шлангу, поступает в предохранительный затвор 13, откуда далее на потребление.

По мере повышения давления в газо-образователе корзина с карбидом кальция, связанная с пружиной 5 мембраны, перемещается вверх, уровень замочки карбида кальция уменьшается, ограничивается выработка ацетилена и рост давления прекращается.

При снижении давления в газообразователе усилием пружины 5 мембрана и корзина с карбидом кальция опускается в воду. Таким образом, с помощью мембраны с пружиной осуществляется автоматическое регулирование давления ацетилена в аппарате.

Давление в аппарате можно регулировать вытеснением воды из газообразователя в вытеснитель через патрубок 11 и обратно. По мере выделения ацетилена давление в газообразователе возрастает, вода переливается в вытеснитель, уровень воды в газообразователе понижается и корзина с карбидом кальция оказывается выше уровня воды — реакция разложения карбида кальция водой прекращается. По мере понижения давления в газообразователе вода из вытеснителя поднимается вверх и вновь происходит замочка карбида кальция в газообразователе.

Предохранительный клапан 9 служит для сброса избыточного давления ацетилена в случае его возможного повышения. В месте присоединения клапана к корпусу установлена сетка, предназначенная для задержания частиц карбида, окалины и др.

Вентиль 12 служит для пуска и регулирования подачи ацетилена к потребителю. Давление ацетилена в газообразователе контролируется манометром 18.

Слив ила из газообразователя и иловой воды из промывателя осуществляется соответственно через штуцера 16, 14.

Затвор предохранительный 13 среднего давления типа ЗСГ-1,25-4 служит для предохранения генератора от проникновения в него взрывной волны при обратном ударе пламени, а также от проникновения воздуха и кислорода со стороны потребителя.

Рис. 3. Водяной затвор ЗСГ-1,25-4 генератора АСП-1,25-6.

Затвор (рис. 3) состоит из цилиндрического корпуса 3 с верхним и нижним сферическим днищами. В нижнее днище ввернут обратный клапан, состоящий из корпуса 3 гуммированного клапана 4 и колпачка 5, ограничивающего подъем гуммированного клапана.

Внутри корпуса в верхней части затвора расположен пламепреградитель 2, а в нижней части рассекатель 8. Вода в затвор заливается через верхний штуцер при снятом ниппеле 1 до «уровня контрольной пробки 9. Слив воды осуществляют через штуцер, отвернув пробку 7. Ацетилен поступает в затвор по газо-подводящей трубке, приподнимает гуммированный клапан, проходит через слой воды, затем выходит через ниппель 1. При обратном ударе ацетиленокислородного пламени давлением воды клапан прижимается к седлу и не допускает проникновения ацетилена из генератора в затвор, а пламя гасится столбом воды.

После каждого обратного удара надо проверять уровень воды в затворе и в случае надобности доливать его водой. Слив воды из затвора производится через штуцер 6.

Для газов-заменителей ацетилена применяют водяные затворы только закрытого типа или обратные предохранительные клапаны. Обратные клапаны устанавливают после редуктора у газового баллона или непосредственно в сети перед горелкой при разводке газа по сварочным постам трубопроводами.

Применяют обратные клапаны трех типов, различные по конструкции: с разрывной мембраной при выбросе горючей смеси в атмосферу; с выбросом горючей смеси (безмембранные); обеспечивающие подачу пламегасящего газа (воздуха или азота) при обратном ударе пламени и одновременное преграждение подачи газов к горелке. Последний

тип защиты от обратных ударов наиболее совершенен, но сложнее по конструкции.

На рис. 4 приведен шланговый обратный клапан с выбросом горючей смеси в атмосферу, который устанавливается у газоподводящих штуцеров горелки (резака).

Рис. 39. Шланговый обратный клапан.

В корпусе 1 размещен пористый металлический фильтр 4 и выпускной клапан 5 с несгораемым уплотнителем 6. Клапан присоединяется к штуцеру горелки с помощью накидной гайки 8 и ниппеля 7. При нормальной работе газ поступает в направлении стрелки А. При обратном ударе газовая смесь движется по направлению стрелки Б, часть ее выбрасывается через клапан 5, пламя гасится в фильтре 4, а дисковый клапан 2 перекрывает доступ газов в рукав между дисковым клапаном 2 и пористым металлическим фильтром 4; для жесткости поставлена медная сетка 3.