Ацетиленовый генератор

Ацетиленовым генератором называется аппарат, служащий для получения ацетилена разложением карбида кальция водой. 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 м3/ч;
• по способу применения — передвижные с производительностью 1,25—3 м3/ч, стационарные с производительностью 5—640 м3/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 В К («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 под выпуска генератора; производительность (м3/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 В К 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 м3/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 м3/ч. Недостатком генераторов этой системы является возможность его перегрева при прекращении отбора газа.

Основные требования к ацетиленовым генераторам:

• 1. Температура окружающей среды, при которой допускается работа ацетиленовых стационарных генераторов, от +5 до -35°С, передвижных — от —25 до +40°С.
• 2. Производительность генератора должна соответствовать расходу ацетилена.
• 3. Разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически в зависимости от расхода газа.
• 4. В генераторе не должно быть деталей и арматуры из сплавов, содержащих более 70% меди, а также устройств, способных вызвать при работе образование искр.
• 5. Коэффициент использования карбида кальция (КПИ) должен быть не меньше 0,85.
• 6. Генератор должен быть рассчитан на работу с определенной грануляцией карбида кальция.
• 7. Генератор должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной емкости, чтобы при прекращении отбора газа не происходил выброс ацетилена в помещение.
• 8. В генераторах должна быть предусмотрена продувка всех объемов до заполнения их ацетиленом для удаления остатков воздуха.
• 9. 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.
• 10. Габариты и масса передвижных генераторов должны быть минимальными.

Ацетиленовый генератор АНВ-1,25

Наибольшее распространение получили передвижные ацетиленовые генераторы низкого и среднего давления.

Ацетиленовый генератор АН В-1,25. Этот переносной генератор низкого давления работает по системе ВВ в сочетании с системой ВК. Генератор является одноретортным, однопостовым генератором прерывистого действия, может быть использован на монтажных и ремонтных работах в зимних условиях при температуре до —25°С (248 К).

Генератор состоит из корпуса 1 с вваренной в него ретортой 2, в которой помещается загрузочная корзина 3. Корпус генератора делится на две части (нижнюю — газосборник и верхнюю, открытую сверху,— водосборник) горизонтальной перегородкой 25. Эти части сообщаются между собой соединительной циркуляционной трубой 8, доходящей почти до дна газосборника. Между газосборником и водяным затвором помещается карбидный осушитель 22, соединенный с ними резиновыми шлангами 23 и 21.

Генератор заполняется водой через открытую верхнюю часть корпуса до уровня воды 24. Вода в реторту поступает по газоотводящей трубке 28 через отверстие 26 при открывании вентиля 27. Реторта закрывается крышкой 5, рычагом 6 и специальным болтом 7.

Ацетилен, выделяющийся в результате взаимодействия карбида кальция с водой, поступает по газоотводящей трубке 28 в газосборник и вытесняет находящуюся в нем воду через циркуляционную трубу 8 в верхнюю часть генератора. Вода в реторту подается до тех пор, пока она не будет вытеснена из газосборника ниже уровня вентиля 27. При этом по мере выделения ацетилена и возрастания давления ацетилена в газосборнике и реторте вода вытесняется из реторты 2 в камеру 13 через трубу 12. Благодаря вытеснению воды изреторты дальнейшее газообразование замедляется. При отборе газа из газосборника давление ацетилена в нем и реторте падает, вода, вытесненная в камеру, возвращается в реторту и газообразование возобновляется.

При падении давления в генераторе до 2,3—2,7 кПа вода в газосборнике поднимается выше вентиля 27 и начинает также пополнять реторту. Поступление воды в реторту прекращается после того, как давление газа превысит 2,7— 2,8 кПа, т. е. когда уровень воды в газосборнике снова опустится ниже уровня вентиля 27.

Газ при отборе поступает из газосборника в карбидный осушитель 22, загруженный карбидом, после чего проходит в водяной затвор 14, а из него через ниппель 15 в горелку или резак. Карбидный осушитель 22 представляет собой цилиндрический сосуд, имеющий входной и выходной ниппели. Внутри корпуса помещена решетка, на которую загружают карбид кальция. Водяной затвор 14 служит для предохранения генератора от проникновения в него взрывной волны при обратном ударе пламени. Водяной затвор при низких температурах устанавливают в соединительную трубу 8, чтобы предохранить его от замерзания; в теплое время года затвор устанавливают снаружи генератора. Ацетилен поступает в водяной затвор по резиновому шлангу 20. Плотность в месте соединения нижнего донышка с корпусом затвора создается резиновой прокладкой (кольцом) 10. Нижний конец трубки имеет шесть отверстий, через которые ацетилен проходит в корпус затвора. Над отверстиями трубки расположена шайба 9, служащая рассекателем.

Ацетилен, пройдя через воду, залитую до уровня контрольного крана И, вытесняет часть воды в зазор между предохранительной и газоподводящей трубками. Газ выходит из затвора через ниппель 15. При обратном ударе взрывчатая смесь вытесняет воду в предохранительную и газоподводящую трубки до тех пор, пока не выйдет из воды нижнее отверстие предохранительной трубки. Через предохранительную трубу взрывчатая смесь выходит в атмосферу, унося с собой воду. При проходе через отверстие в трубе часть воды задерживается в обечайке 17 и стекает обратно в затвор. Газоотводящая труба закрывается пробкой 16.

Перед пуском генератор необходимо осмотреть, обратив особое внимание на отсутствие ила в реторте 2 и шлангах 21 и 23. При подготовке генератора к пуску необходимо зарядить карбидный осушитель 22 карбидом кальция в количестве 1 кг; закрыть крышку, положив под нее резиновую прокладку; заполнить генератор водой до уровня 24, при этом вентиль 19 водяного затвора, который присоединяется гайкой 18 к предохранительной трубке, должен быть открыт, а вентиль 27 закрыт; заполнить водой затвор 4 через открытую верхнюю обечайку 17 до уровня контрольного крана 11, после чего закрыть вентиль 19.

При температуре ниже 0°С затвор заливают антифризом (антифризы — водные растворы спиртов, гликолей, глицерина и некоторых неорганических солей, не замерзающие принизких температурах). При применении в качестве антифризов растворов хлористого калия и кальция после окончания работы затвор необходимо промыть водой для предотвращения коррозии.

Открыв вентиль 27, надо убедиться в том, что вода поступает в реторту, после чего закрыть вентиль и контрольный кран 4. Вставив корзину 3 (в корзину можно загрузить до 4 кг карбида кальция) в реторту 2, плотно закрыть реторту крышкой 5 специальным болтом 7 и рычагом 6. Открыв вентиль 27, пустить воду в реторту с выделившимся ацетиленом, продуть реторту через контрольный кран 4, после чего контрольный кран закрыть. Во время продувки вентиль 27 должен быть закрыт.

Для того чтобы перезарядить реторту, необходимо открыть крышку, вынуть корзину, очистить реторту от ила и высушить ее. Затем снова загрузить корзину карбидом кальция, вставить в реторту и закрыть ее, после чего снова открыть вентиль 27.

В настоящее время в эксплуатации находятся генераторы АНВ-1,25 различных модификаций. Последняя модель АНВ-1,25-73 отличается от АНВ-1,25-68 лишь устройством загрузочной корзины и расположением крана подачи воды в реторту.