Ацетиленовые генераторы, предохранительные затворы и клапаны

Согласно ГОСТ 5190-78 ацетиленовые генераторы классифицируют по давлению вырабатываемого ацетилена, по производительности, по конструкции, по применяемой системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой.
Генераторы низкого давления изготавливают на давление ацетилена до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).
Генераторы среднего давления изготавливают на давление ацетилена от 0,01 до 0,07 МПа (0,1 — 0,7 кгс/см2).
Выпускают также генераторы на давление ацетилена от 0,07 до 0,15 МПа (0,7 — 1,5 кгс/см2), они относятся к генераторам среднего давления, .но имеют большую производительность.
Генераторы выпускают по расчетной производительности на 0,5; 0,75; 1,25; 2,5; 3,5; 10; 20; 40; 30; 160 и 320 м3/ч.
По конструкции генераторы изготавливают передвижными и стацио-[нарными. Передвижные генераторы имеют производительность до 3 м3/ч.
По системе регулирования взаимодействия карбида кальция с водой [генераторы изготавливают с количественным регулированием взаимодействующих веществ и с регулированием продолжительности контакта [кальция с водой, которое называется повременным регулированием.
В генераторах с количественным регулированием применяют дозиров-[ку карбида кальция или воды.
Если дозируется карбид кальция, а вода в зоне реакции находится в [постоянном количестве, то система называется карбид в воду.
При дозировке воды и одновременной загрузке всего количества кар-кальция система называется вода на карбид.
Применяют также комбинированную систему, при которой дозируют (оба вещества. В генераторах с повременной системой регулирования контакт карбида кальция с водой происходит периодически, с определенными перерывами. Подвижным веществом обычно является вода, такие генераторы относятся к работающим по системе вытеснения.
Применяют также комбинацию двух указанных систем в одном генераторе с целью получения более плавного регулирования газообразования и уменьшения выброса газа в атмосферу.
Генераторы по способу взаимодействия карбида кальция с водой принято кратко обозначать следующим образом:
• KB — карбид в воду;
• ВК — вода на карбид;
• ВК и ВВ — комбинированные вода на карбид и вытеснение воды. Конструкции различных ацетиленовых генераторов представлены на .
В соответствии с ГОСТ519-78 промышленностью выпускаются передвижные ацетиленовые генераторы типа АСП-10 — это ацетиленовый генератор среднего давления, передвижной, производительностью 1,25 м3/ч и стационарные генераторы типов АСК -3, АСК-4, АСК-5, ГНД-20, ГНД-40. Каждый тип ацетиленового генератора имеет свои достоинства и недостатки, поэтому не все типы генераторов находят равноценное применение. Однако можно применять любой генератор, находящийся в исправном рабочем состоянии.
Наиболее предпочтительным типом генератора является генератор комбинированной системы вода на карбид и вытеснения.
Всем начинающим сварщикам необходимо знать основные требования, предъявляемые к ацетиленовым генераторам:
Производительность генератора должна соответствовать режиму предполагаемого процесса газовой сварки. Генератор представляет собой вертикальный цилиндрический аппарат, состоящий из корпуса, крышки с мембраной, корзины для карбида кальция , предохранительного клапана, вентиля , предохранительного жидкостного затвора и других элементов.
Корпус состоит их трех частей: верхней — газообразователя, средней — вытеснителя и нижней — промывателя и газосборника. Верхняя часть с нижней соединены между собой переливной трубкой . В газообразова-теле происходит разложение карбида кальция водой с выделением ацетилена.
В вытеснителе находится воздушная подушка и вода, которая сообщается с водой в газообразователе в процессе работы генератора.
В промывателе происходит охлаждение ацетилена и отделение его от частичек извести. В верхней части промывателя скапливается ацетилен. Эта часть аппарата называется газосборником.
Вода в газообразователь заливается через горловину . При достижении уровня переливной трубки вода поступает из газообразователя в про-мыватель. Заполнение промывателя происходит до уровня контрольной пробки .
Карбид загружают в корзину , закрепляют поддон , устанавливают к прижимают крышку с мембраной усилием, создаваемым винтом . Образующийся в газообразователе ацетилен по трубке поступает в про-мыватель, проходит через слой воды, охлаждается и промывается. Из промывателя ацетилен проходит через вентиль по шлангу и поступает через предохранительный затвор на потребление.
Регулирование процесса разложения карбида кальция в газообразователе происходит одновременно двумя способами: вертикальным движением корзины с карбидом кальция в воду и за счет работы вытеснителя.
По мере повышения давления в газообразователе корзина с карбидом, связанная с пружиной мембраны, перемещается вверх, уровень замочки карбида уменьшается, ограничивается выработка ацетилена, и повышение давления прекращается.
При снижении давления в газообразователе усилием пружины мембрана и корзина с карбидом опускаются в воду. Таким образом с помощью мембраны с пружиной осуществляется автоматическое регулирование давления ацетилена в аппарате.
Давление в аппарате одновременно регулируется вытеснением воды из газообразователя в вытеснитель через патрубок и обратно.
По мере выделения ацетилена давление в газообразователе возрастает, вода переливается в вытеснитель. Уровень воды в газообразователе понижается и корзина с карбидом оказывается выше уровня воды, реакция разложения карбида кальция водой прекращается.
При понижении давления в газообразователе вода из вытеснителя поднимается вверх и вновь происходит замочка карбида в газообразователе. Предохранительный клапан служит для сброса избыточного давления ацетилена. В месте присоединения клапана к корпусу установлена сетка для задержания частиц карбида, окалины и других загрязнений.
Вентиль служит для пуска и регулирования подачи ацетилена к потребителю. Давление ацетилена в газообразователе контролируется манометром .
Слив ила из газообразователя и иловой воды из промывателя осуществляется соответственно через штуцеры .
Предохранительный затвор среднего давления типа ЗСГ — 1,25-4 или ЗСП-8 служит для исключения проникновения взрывной волны в генератор при обратном ударе пламени, а также от проникновения воздуха и кислорода со стороны потребителя.
Затвор состоит из цилиндрического корпуса 3 с верхним и нижним сферическими днищами. В нижнее днище ввернут обратный клапан, состоящий из корпуса , гуммированного (обрезиненного) клапана 4 и колпачка 5, ограничивающего подъем гуммированного клапана. Внутри корпуса в верхней части затвора расположен пламепреградитель , а в нижней части — рассекатель .
Вода в затвор заливается через верхний штуцер при снятом ниппеле
до уровня контрольной пробки. Слив воды осуществляется через штуцер при отвернутой пробке . Ацетилен поступает в затвор по газоподводящей трубке, приподнимает гуммированный клапан, проходит чрез слой воды и выходит через ниппель . При обратном ударе ацетилене— 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 необходимо проверить уровень воды в затворе и, в случае надобности, долить сосуд.
Для газов — заменителей ацетилена применяют жидкостные водяные затворы только закрытого типа или обратные предохранительные клапаны. Обратные предохранительные клапаны устанавливают после редуктора у газового баллона или непосредственно перед горелкой.
Применяют предохранительные обратные клапаны различных по конструкции типов:
• С разрывной мембраной при выбросе горючей смеси в атмосферу;
• Безмембранные с выбросом горючей смеси;
• С пламегасящим устройством, которое при обратном ударе пламени одновременно отсекает подачу горючих газов к горелке.
Последний тип защиты от обратных ударов наиболее совершенен, но весьма сложен по устройству, поэтому чаще применяются предохранительные клапаны с выбросом в атмосферу.
В корпусе размещен пористый металлический фильтр и выпускной клапан с несгораемым уплотнителем . Клапан присоединяется к штуцеру горелки с помощью накидной гайки и ниппеля .
При нормальной работе газ поступает в направлении стрелки А. При обратном ударе газовая смесь движется по направлению стрелки , часть ее выбрасывается через клапан , пламя гасится в фильтре .
Дисковый клапан перекрывает доступ газов в рукав между дисковым клапаном, медной сеткой 3 и пористым металлическим фильтром .
На предохранительные жидкостные затворы, устанавливаемые на передвижных ацетиленовых генераторах, распространяются требования ГОСТ 5190-78.
На затворы, устанавливаемые на газоразборных постах распространяются требования ГОСТ 8766-81.
При подготовке генератора к работе необходимо:
• Снять крышку и поддон с корзины .
• Убедиться, что в корпусе генератора нет посторонних предметов, что
он тщательно промыт и очищен от ила.
• Проверить закрепление вентиля и предохранительного клапана на генераторе и наличие сетки в месте присоединения ее к корпусу.
• Открыть контрольную пробку в генераторе и контрольную пробку в водяном затворе.
• Залить водой затвор до уровня контрольной пробки, залить генератор через горловину до уровня контрольной пробки. При отрицательной температуре в предохранительный затвор залить морозоустойчивый раствор.
• Закрыть контрольные пробки после слива избытка воды из генератора и затвора.
• Закрепить ниппельный отвод затвора.
• Соединить шлангом вентиль и предохранительный затвор.
• Загрузить карбид грануляции 25-80 мм не более 3,5 кг в сухую и очищенную от извести корзину. При малом расходе ацетилена разрешается неполная загрузка корзины карбидом кальция.
• Закрепить поддон на корзине .
В процессе работы с генератором необходимо выполнять следующие действия:
• Опустить загруженную карбидом корзину в горловину корпуса и быстро уплотнить крышку с помощью траверсы , крюка и винта.
• Плавно открыть вентиль .
• Нажать кольцо клапана 9 для предупреждения прилипания прокладки.
• Продуть ацетиленом предохранительный затвор, шланги и сварочный инструмент (горелку, резак) в течении 1 минуты.
• Проследить за повышением давления газа в генераторе по манометру . Если давление газа становится выше 0,15 МПа, а предохранительный клапан не срабатывает, то необходимо выпустить газ через предохранительный клапан принудительно, нажав пальцем на кольцо клапана (открыть). После этого можно зажигать горелку или резак и приступать к работе.
• Проверять уровень жидкости в предохранительном затворе перед каждой новой зарядкой генератора или после каждого обратного удара. Перенос генератора в заряженном состоянии допускается только в вертикальном положении, избегая резких толчков или встряхиваний.
• После окончания работы тщательно промыть корзину, газообразова-тель и промыватель от ила, слить конденсат из генератора через открытые штуцеры .
Наряду с широко применяемым генератором типа АСП-10 выпускаются передвижные ацетиленовые генераторы, в которых имеются некоторые конструкционные улучшения.
Вместо жидкостных предохранительных затворов ЗСГ-1,25-4 устанавливаются затворы ЗСП-8 или сухие предохранительные затворы мембранного типа ЗСН-1,25 или ЗСУ-1..
Затвор состоит из корпуса , в котором установлена мембрана 4 с коническим утолщением , разделяющая полость корпуса на газоподводя-щий коллектор и взрывную камеру , соединенные петлевым трубопроводом . Пружина опирается на мембрану 4 и поджимает коническое утолщение к седлу .
Подводящийся из генератора газ отжимает мембрану и от газоподводящего коллектора через петлевой трубопровод поступает в камеру и к потребителю.
При воспламенении газа под действием взрывной волны мембрана перекрывает газоподводящий коллектор раньше, чем пламя достигает его по петлевому трубопроводу . Таким образом обеспечивается надежное перекрытие газовой магистрали при обратном ударе.
При установке сухих предохранительных затворов возможно загружать генератор более мелким карбидом в количестве до 5% от общей массы грануляции карбида 25-80 мм.