Ацетилен генератор или баллон

Где и как применяется ацетиленовая сварка

Газовая или ацетиленовая сварка подразумевает наличие двух компонентов сразу ацетилена (C2H2) и кислорода (O2), хотя в некоторых случаях вместо C2H2 применяют водород, пропан или бутан. Действует это так: когда факел от горения смешанных веществ оплавляет края стыкуемых элементов и присадочного материала, образуется жидкая сварочная ванна, которая после остывания образует шов. Диаметр присадочного прутка подбирают в соответствии с толщиной обрабатываемого металла. На сегодняшний день метод кислородно-ацетиленовой сварки широко применяется в машиностроении, авиации, судостроении, а также на любых мелких и крупных предприятиях лёгкой и тяжелой промышленности.

Технология газовой сварки

Как уже было сказано, сварка ацетиленом и техническим кислородом осуществляется путем смешивания этих газов (C2H2 хорошо горит, а O2 – идеально поддерживает горение) и воспламенения для нагрева обрабатываемых поверхностей. Кислород здесь, по сути, выполняет две функции:

  • Образующийся в генераторе C2H2 имеет малое давление на выходе из резервуара, но его подхватывает струя кислорода и увлекает в горелку.
  • Когда сварщик поджигает смесь у сопла, у него есть возможность регулировать мощность факела барашковым краном, отвечающим за подачу кислорода, поддерживающего процесс горения.

Если для ацетиленовой сварки кислород поставляется с завода в баллонах под давлением, то C2H2 чаще всего производится непосредственно на рабочем месте в генераторе. Для этого используют карбид кальция(CaC2), который продается в большинстве строительных магазинов и обычную питьевую или техническую воду. В процессе протекания реакции смесь разлагается на C2H2 и Ca(OH)3 (гашеную известь). Ацетилен под давлением по шлангу попадает в горелку и там подхватывается кислородом. С остающейся гашеной известью поступают по-разному, но это именно тот состав, который вы покупаете в магазине для побелки деревьев на дачном участке.

Видео описание

Как научиться варить газосваркой, ацетиленом.

Внимание! Кислород в баллонах всегда МАСЛООПАСЕН! Поэтому погрузка и разгрузка резервуаров в рукавицах, пропитанных маслом, категорически запрещена. Также нельзя пользоваться промасленной ветошью для протирки баллонов с O2 – это приведёт к взрыву со всеми вытекающими последствиями!

Как создается давление

Давайте подробнее разберемся, как работает сварка ацетиленом и кислородом при помощи принципиальной схемы, которую вы видите на верхнем изображении. Кислород привозят на производство в стальных баллонах, выкрашенных в синий цвет, где он содержится под давлением до 150 атмосфер или 1,52 МПа (как кто привык). Эти резервуары заправляют на специальных заводах, которые есть по всей стране. Такая доставка, как правило, осуществляется не напрямую, например, на материальный железнодорожный склад (МЧ) с завода приходит вагон с баллонами. Оттуда его разбирают ЖД организации типа ТЧ, ВЧД, НГЧ, ШЧ, ПЧ, ЭЧ, то есть предприятия, ответственные за движение поездов. Карбид, кстати, получают по такой же схеме, поэтому крупным предприятиям/компаниям намного проще справляться с обеспечением.

Для подключения ацетиленовой сварки на баллон с кислородом сварщик устанавливает редуктор, который понижает давление со 150 на 3-10 атмосфер и дальше газ направляется к горелке. По другому шлангу в это время к горелке движется ацетилен.

Примечание: для сварки ацетиленом C2H2 не всегда вырабатывают непосредственно на рабочем месте в генераторе из воды и карбида кальция. В некоторых ситуациях газ заказывают на заводе, и он поступает по назначению в баллонах белого цвета.

Горелка

Сварка ацетиленом и кислородом происходит при помощи газовой горелки, которая является своего рода смесителем для двух компонентов. То есть, по тому же принципу, что в сантехническом смесителе на два отдельных штуцера подается разный газ, а затем мощность струи регулируется кранами, как холодная и горячая вода. После регулировки смесь нужной концентрации выходит через сопло горелки.

Регулировка пламени

Качество кислородно-ацетиленовой сварки по большей мере зависит от сложного состава языка пламени, которое горит у сопла горелки. То есть, регулировка количества подачи C2H2 и O2 не предусмотрена каким-то автоматическим способом: она осуществляется только вручную. Профессиональный сварщик, хорошо зная устройство горелки и необходимую цветовую гамму факела, быстро справляется с настройками и получает качественный шов.

Ядро факела имеет форму правильного конусного цилиндра, вокруг которого обвивается оболочка кислорода. Если O2 убрать вообще или хотя бы частично, то пламя потеряет температуру и будет коптить, что приведёт к созданию шва низкого качества – это вызовет науглероживание. Если же кислорода будет больше, чем в нейтральном состоянии то это приводит к окислению, но в таком случае, температура факела увеличится, поэтому таким методом режут металл.

Это интересно: горелку для ацетиленового вида сварки иногда называют резаком, а сварщиков – резчиками. Это неудивительно, так как на некоторых предприятиях даже есть вакансия «резчик металла», куда требуются именно газосварщики.

Видео описание

Газосварка: первые шаги.

Правый и левый методы сварки

Правый способ сварки

Сварка ацетиленом и кислородом осуществляется левым и правым методами – это вовсе не жаргон, а предусмотренное и утвержденное ГОСТом правило. Если горелка перемещается слева направо (ориентируетесь по своим рукам) впереди присадочного прутка, то есть, пруток как бы подталкивает факел, то это правый способ. При левом способе действие производится наоборот — справа налево, где сварочный пруток как бы убегает от горелки.

Нельзя сказать, что качество соединения одним методом лучше, нежели другим, но правый способ применяется для металла толще 5 мм. Однако левый метод получается лучше с эстетической точки зрения – сварщик постоянно наблюдает шов и может добиться его постоянной ширины и толщины. А ешё левый вариант позволяет пламени как бы разливаться по металлу и это в значительной степени снижает риск пережога заготовки. Движение мундштука осуществляется строго по одной линии. А вот пруток движется не только прямо, но и совершает колебательные движения в стороны – это позволяет создать более прочный шов.

Наклон мундштука

Теперь рассмотрим, как варить ацетиленом с учетом зон пламени и наклона форсунки (сопла) горелки. Ручной способ сваривания предусматривает направление факела так, чтобы оплавляемые края находились в восстановительной зоне пламени, но при этом на 2-6 мм не доставали до конца ядра. Конец присадочной проволоки при этом держат либо в восстановительной зоне огня, либо в образовавшейся сварочной ванне.

Угол наклона сопла горелки зависит от толщины металла и его показателей теплопроводности. Например, для стальных заготовок 1-3 мм толщиной угол горелки будет составлять 20-30°, а для стали 3-5 мм — 30-40°. В самом начале сварки для прогрева кромок устанавливают наибольший угол горелки для прямого попадания огня в зону нагрева, но потом этот угол постепенно уменьшают до номинального показателя. В конце шва наклон минимизируют, чтобы заполнить кратер и предупредить пережог металла.

Видео описание

Что нужно для газовой сварки

Чтобы воспользоваться сваркой металла ацетиленом, необходимо иметь следующий комплект оборудования:

  • ацетиленовый генератор или баллон с другим горючим газом;
  • баллон с техническим кислородом;
  • редукторы: один для кислорода, другой для ацетилена;
  • сварочную горелку с набором сменных наконечников;
  • два шланга для подачи O2 и C2H2;
  • комплект инструментов из газового и разводного ключа;
  • очки с защитными стеклами;
  • спецодежду для сварщика.

Заключение

В заключение можно сказать, что ацетиленовая сварка по прочности шва не лучше и не хуже электрической, зато она лидирует в эстетических показателях. Кроме того, такой вид соединения заготовок полностью автономен и не зависит от внешних энергоносителей. Приобретать такое оборудование или нет – это ваш выбор, но еще никто не жаловался.

Что такое автоген и как его сделать

автоген — это устройство для получения высокотемпературной струи пламени температурой сгорания около 3150 0С. Главные составные части автогена:

Одна из разновидностей сварки металлов плавлением — автоген. Если при электродной сварке металл плавится при нагревании электрической дугой, то при газовой сварке — открытым пламенем смеси ацетилена и кислорода. По сути, автоген — это устройство для получения высокотемпературной струи пламени температурой сгорания около 3150 0 С. Главные составные части автогена:

  • баллон с кислородом;
  • баллон с ацетиленом или генератор газа;
  • манометры;
  • газопроводные шланги;
  • газовая горелка (резак).

Самым сложным узлом аппарата газовой сварки является резак, который может использоваться как по прямому назначению (для резки черных и цветных металлов), так и для сварки низколегированных сталей. Схематическое устройство газовой горелки автогена показано на рисунке:

Устройство газовой горелки

К горелке подведены два шланга — с кислородом и горючим газом. В роли последнего может использоваться ацетилен или пропан/бутан. Но если пропаном можно неплохо резать металлы, то сваривать им довольно сложно — по сравнению с ацетиленом он дает температуру в горящей струе на 600-700 градусов ниже, что при сварке тонкостенных деталей ощущается мало, но при работе с толстостенными трубами или массивными деталями вызывает определенные затруднения и значительно замедляет работу.

Необходимо отметить, что промышленное автогенное оборудование можно использовать практически с любым горючим газом, но чаще всего используются эти два вида, как наиболее дешевые и удобные в применении. Для домашней бытовой сварки лучше всего использовать пропан/бутан. Его легче купить и он менее опасный в применении.

С ацетиленом работать сложнее, необходимы определенные навыки и знание особенностей газа. При проникновении ацетилена в кислородные шланги и, наоборот, при поступлении кислорода в емкость с ацетиленом возникает серьезная угроза мощного взрыва. Для предотвращения такой опасности ацетиленовые горелки оборудуются возвратными клапанами, а генераторы газа, о которых будет сказано ниже, водяными затворами. Но, все же, работа с ацетиленом требует определенных навыков и знания техники выполнения основных операций.

С целью соблюдения правил безопасности необходимо придерживаться определенных нормативных величин давления газов — в заправленном ацетиленовом баллоне давление должно быть 1,6 МРа, на горелке — 0,1 МРа, но не более 0,15 МРа. Давление кислорода в баллоне — не более 15МРа, на горелку идет не более 1,5МРа.

Гайка крепления кислородного шланга к баллону — с правой резьбой и на редукторе, и на горелке, а гайки шланга ацетиленового баллона — с левой резьбой и имеют риски (метки) на гранях. Сделаны разнонаправленные резьбы, чтобы не перепутать шланги местами. Смесь горючего газа с кислородом весьма взрывоопасна, поэтому подходить к сборке и работе с автогеном необходимо с полной ответственностью.

Читайте также  Бензиновый генератор spg 3000 его характеристики

Процесс сварки автогеном

Автогенная сварка без присадочного прутка или проволоки невозможна. В этом случае происходит только прожигание металла и его резка на отдельные фрагменты. Смешиваясь в горелке, ацетилен и кислород сгорают и выбрасываются из сопла с высокой скоростью. Струя газа достигает температуры более 3000 0 С. Ее можно регулировать в определенных пределах путем добавления или снижения пропорций подающихся газов.

Сначала в горелку подается кислород, затем ацетилен или пропан и смесь поджигается. После появления устойчивого пламени, поворотом регулирующих вентилей устанавливается требуемая температура. Как правило, измерить ее сложно, поэтому уровень определяется по косвенным признакам — цвету пламени, звуку газового потока, интенсивности прогревания металла.

Как происходит процесс сваривания показано на картинке:

Процесс сваривания газовой горелкой

Сначала свариваемые детали устанавливаются в нужном положении, затем их кромки разогреваются до белого цвета и уже потом в пламя горелки вносится присадочный пруток. Он расплавляется и заливает шов между деталями.Купить присадочный пруток марки LNG (I, II, IIIили IV) и другие модификации, а также сварочную проволоку для автогенной сварки можно в любом магазине сварочного оборудования.

Сварка автогеном по своей технике довольно сложный процесс и браться за сваривание ответственных деталей без подготовки не следует. Лучше всего потренироваться на обрезках труб, швеллеров и другого профильного проката, чтобы набраться опыта и освоить практические приемы работы.

Конечно, и кислород, и ацетилен или пропан стоят денег, поэтому расходовать их зря не стоит. Но и сварка автогеном без опыта такой работы может привести к таким же, а то и более ощутимым убыткам.

Сварочный автогенный генератор

Внутри генератора происходит реакция между карбидом кальция и водой, в результате которой и получается ацетилен. Кроме сварки, этот газ можно использовать и для других нужд — подключения газовых светильников, производства уксусной кислоты, выработки этанола и т.д. Но этими операциями ни в частных гаражах, ни в промышленных мастерских никто не занимается — генератор используется исключительно для сварочных работ.

Устройство генератора показано на схеме:

Схема устройства генератора

Промышленность производит различные виды генераторов, отличающиеся производительностью и максимальным давлением вырабатываемого газа:

  • Низкого давления — до 0,01 МПа;
  • Среднего — до 0,15 МПа.

Мобильные генераторы могут производить до 3 м 3 газа в час. Среди всех модификаций газогенераторов, сварочный аппарат на базе АСП-10 — самый удобный, безопасный и, вследствие этого, популярный и у производителей, и у домашних мастеров. Он обеспечивает выработку газа в объеме до 1,5 м 3 под давлением до 0,15 МПа. При этом работает в автоматическом режиме — реакция газообразования регулируется вытеснением воды из рабочей зоны при увеличении давления газа внутри.

Автоген своими руками

Собрать автоген своими руками может каждый умелец, знакомый с основами сварочного дела. Но только в том случае, если в наличии есть генератор заводского производства или баллон с горючим газом, кислородный баллон, манометры и шланги. Также необходимо купить автогенную горелку и присадочные прутки.

Изготавливать газовый генератор своими руками крайне опасно — смесь ацетилена и воздуха представляет собой гремучую смесь, поведение которой не всегда прогнозируемо. Бытующие на просторах интернета схемы и чертежи самодельных генераторов ацетилена, базирующиеся на медицинских капельницах или оросителях от садовых шлангов, может и работоспособны, но проверять не рекомендуется — взрыв газового баллона по поражающей способности равен средней авиабомбе.

Мини автоген

Но купить можно и промышленный мини-автоген, все составные части которого помещаются в небольшой кейс. В набор входят два маленьких баллона, резак, тонкие шланги и манометры. Работать с таким оборудованием можно с металлами толщиной от 0,1 до 300 мм. Конечно, запас автономности у него небольшой, но зато такой аппарат отличается высочайшей мобильностью и, конечно же, безопасностью.

Предлагаем нашим читателям поделиться собственным опытом работы с автогенной сваркой, особенностями ее использования для разных металлов в различных ситуациях. Возможности автогена до сих пор полностью неизученные — самые интересные письма мы непременно опубликуем на сайте.

Ацетиленовый генератор: виды, устройство и принцип работы

Ацетилен является бесцветным горючим газом. Это вещество является соединением углерода и кислорода, полученным в результате химической реакции. Применяется ацетилен для сваривания металлов, в химической промышленности, а также для производства взрывчатых веществ.

Этот газ является полностью синтетическим, поэтому, в отличие от метана, пропана и других природных летучих веществ, может быть приготовлен непосредственно на месте производственного процесса. Для получения ацетилена используются генераторы, в которых этот газ образуется при реакции карбида кальция с водой.

Виды ацетиленовых генераторов

Ацетиленовые генераторы могут отличаться по принципу работы и производительности. По способу добавления карбида кальция такие установки разделяются следующим образом:

  • Карбид в воду.
  • Вода на карбид.
  • Вытеснение воды.
  • Комбинированный способ.

В первом варианте происходит порционное добавление карбида кальция в воду. Во втором способе получение ацетилена осуществляется добавлением Н2О в сухой СаС2. В устройствах, основанных на принципе вытеснения воды жидкость подаётся автоматически на карбид. Интенсивность орошения сухого вещества находится в обратной зависимости с давлением внутри камеры. В комбинированных установках используются одновременно второй и третий способ получения газа.

Ацетиленовые генераторы существенно отличаются по размерам. Например, для проведения газосварочных работ используются мобильные изделия небольшого объёма. Промышленные установки могут занимать отдельное помещение, иметь объём тысячи литров и стоить более 1 млн. рублей.

Устройство и принцип работы ацетиленового генератора

Основной принцип получения ацетилена в генераторе заключается в реакции карбида кальция с водой. Учитывая тот факт, что этот газ является взрывоопасным, а давление внутри баллона может превысить максимальное значение, механизмы по добавлению твёрдого вещества или воды подобраны таким образом, чтобы исключить вероятность взрыва или разгерметизации ёмкости.

Принцип работы ацетиленового генератора «карбид в воду»

Генераторы, в которых для образования ацетилена карбид подаётся в воду, состоят из основной газообразующей камеры и бункера с СаС2. Ёмкость с сухим реагентом находится выше уровня жидкости в резервуаре и когда давление падает ниже определённого значения, происходит вбрасывание новой порции в воду.

В верхней части такой установки имеется газовый отборник, через который газ поступает к сварочной установке либо другим устройствам, работающим на ацетилене. Внизу ёмкости имеется решётка, служащая фильтром для гашённого карбида. Удаление отработанного кальциевого вещества также осуществляется в нижней части генератора через выпускной клапан.

Преимуществом установок работающих по принципу «карбид в воду» является практически полное разложение карбида кальция в воде, хорошее охлаждение и удобство обслуживания и эксплуатации. Недостатком такого вида генераторов ацетилена являются относительно большие размеры и повышенный расход воды. Наиболее часто такие приборы применяются в качестве стационарных газосварочных установок.

Принцип работы ацетиленового генератора «вода в карбид»

Генераторы, в которых для образования ацетилена подаётся вода в ёмкость с сухим реагентом могут быть 2 видов:

  • Работающие по принципу «мокрого процесса».
  • Работающие по принципу «сухого процесса».

Первый тип генераторов состоит из ёмкости, в которой находится карбид. Для получения газа в резервуар периодически подаётся вода небольшими порциями. Управление этим процессом осуществляется в полностью автоматическом режиме. Конструкция установок мокрого процесса образования ацетилена изготовлена таким образом, что при падении давления, уровень жидкости поднимается и подаётся в камеру с карбидом.

Генераторы, работающие по такому принципу имеют очень компактные размеры, надёжны в эксплуатации и легко обслуживаемы. Основным недостатком такой конструкции является невозможность изготовления промышленного образца. Максимальная производительность установки, в которой вода подаётся в карбид по принципу мокрого процесса, не превышается 10 М3.

В генераторах, где для получения ацетилена подаётся вода на карбид, может применяться «сухой» принцип работы. Особенностью таких установок является наличие внутреннего барабана с приводом. В эту ёмкость подаётся карбид кальция, который периодически орошается водой. Этот метод называется «сухим» по причине образования сухой извести после реакции. Получение сухого остатка обусловлено наличием высокой температуры в генераторе. Благодаря полному отсутствию жидкой воды во внутренней полости, производительность генератора этого типа является более высокой за счёт отсутствия растворения ацетилена. Генераторы этого типа используются, как правило, в стационарных установках средней мощности.

Ацетиленовые генераторы, работающие по принципу «вытеснение воды»

Установки этого типа состоят из двух сообщающихся резервуаров. В одной ёмкости происходит химическая реакция, в другой находится вода, вытесняемая из рабочей камеры. Карбид подаётся в специальной решётке, расположенной в верхней части центрального резервуара. После того как решётка погружается незначительно в воду, происходит бурная реакция с выделением газа. Образовавшийся газ давит на жидкость в первичной камере и вытесняет её во второй резервуар, таким образом снижая её уровень и оголяя часть решётки с карбидом. Когда давление падает, в результате использования газа из резервуара, уровень воды снова повышается и химическая реакция по выделению ацетилена возобновляется.

Основным преимуществом этого способа генерации газа является плавность работы и высокая надёжность. Недостатками системы производства ацетилена с вытеснением воды являются чрезмерный нагрев корпуса генератора и невозможность обслуживания устройств промышленного назначения. По этим причинам применение установок с вытеснением воды ограниченно только использованием в мобильных приборах.

Принцип работы комбинированных ацетиленовых генераторов

Ацетиленовый генератор: виды, устройство и принцип работыКомбинированные установки по производству ацетилена сочетают в себе принцип работы генератора «вода на карбид» и «вытеснение воды». Принцип работы такого устройства следующий:

  • В газовой камере размещается корзина с карбидом.
  • На карбид дозировано подаётся вода из бака.
  • При образовании давления внутри камеры, вода из неё вытесняется.
  • Газ удаляется через отборник.

При падении давления вышеописанная последовательность повторяется до полного расходования загруженного в рабочий отсек карбида.

Достоинством этого метода получения горючего газа, является очень плавная работа прибора. Применяются комбинированные генераторы преимущественно в передвижных установках.

Читайте также  Агс 5 генератор аэрозольный принцип работы

Требования по безопасной эксплуатации ацетиленовых генераторов

При реакции карбида кальция выделяется взрывоопасный газ, а процесс разложения СаС2 сопровождается выделением большого количества температуры. Чтобы снизить вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций на производственных объектах и во время выполнения различных работ, рекомендуется придерживаться следующих правил эксплуатации ацетиленовых генераторов:

  • Работать при температуре в диапазоне от -25 до +40 градусов Цельсия.
  • Вне зависимости от конструкции генератора следует обеспечить полную герметичность рабочего резервуара и целостность шлангов или труб подключаемых к газовому отборнику.
  • Мобильные установки необходимо эксплуатировать только в вертикальном положении.
  • Передвижные генераторы разрешается перевозить только в разряженном состоянии.
  • При очистке внутренних стенок рабочей ёмкости запрещается использовать материалы, которые при ударе могут искрить.
  • Производить работы с ацетиленом без использования водяного затвора категорически запрещено.
  • При замерзании прибора в зимнее время нельзя отогревать его с помощью открытого огня. Для этой цели следует использовать только горячую воду.
  • Работы с открытым огнём должны производиться не ближе 10 метров от генератора.
  • Карбид кальция следует использовать только такой грануляции, которая разрешена заводом-изготовителем данной установки.

Если придерживаться этих рекомендаций, то работа газового генератора будет безопасной и максимально эффективной.

Ацетиленовый генератор — устройство, работа, требования, изготовление своими руками

Ацетилен остается одним из самых применяемых технических газов, несмотря на свою взрывоопасность. Добыть газ можно и самостоятельно, путем объединения карбида кальция с водой, однако происходить реакция должна строго в специальном аппарате, который носит название «ацетиленовый генератор».

Содержание

Ацетиленовый генератор — аппарат, синтезирующий ацетилен путём химического взаимодействия карбида кальция с водой при их смешивании. Они применяются в составе передвижных и стационарных газосварочных постов в качестве источника ацетилена — горючего газа для газовой сварки. Об их назначении мы уже говорили на странице «Оборудование для газовой сварки. Газосварочное оборудование».

Ацетилен – почему без него нельзя обойтись?

Несмотря на опасность самовозгорания и взрыва, ацетилен имеет широкую популярность в строительном деле. Это как раз тот случай, когда незаменимые материалы все же бывают – только ацетилен, добываемый в промышленных масштабах, способен дать температуру при сгорании до 3100 °С, чем не может похвастать ни один другой газ. Эти показатели очень востребованы в резке и сварке черных металлов – при такой высокой температуре не проблема расплавить даже толстый лист стали.

Помимо основного предназначения, ацетилен используется при органическом синтезе альдегида, синтетических каучуков, уксусной кислоты и поливинилхлорида, того самого, из которого изготавливают панели ПВХ. Для эксплуатации и хранения газ закачивают в баллоны, которые традиционно окрашивают в серо-серебристый или белый цвет, поверх которого производят маркировку красной краской. Для безопасности баллон заполняют нейтральным пористым веществом, которое насыщается ацетоном с растворенным в нем ацетиленовым газом.

Возгорание ацетилена возможно при малейшей искре, поэтому меры безопасности при транспортировке и хранении должны быть на самом высоком уровне.

Важно знать, что с ацетиленом не применяются серебро и медь, а также сплавы с их высоким содержанием, поскольку в результате химической реакции образовываются взрывоопасные соединения.

Устройство ацетиленового генератора

Технически более простыми считаются устройства «сухого» типа, в которых к воде добавляется карбид кальция. Такой ацетиленовый генератор состоит из следующих частей:

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.

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.

Доступные технологии и оборудование для получения ацетилена

В бытовых и полупрофессиональных условиях ацетилен можно получать тремя способами:

  1. 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».
  2. При воздействии воды на кусковой карбид, когда производительность получения ацетилена определяется расходом воды. Это – так называемый «мокрый» способ.
  3. 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 м3/ч для малогабаритных передвижных устройств и заканчиваться установками промышленного типа, выдающими до 650 м3 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 м3/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 низкого давления

Передвижные ацетиленовые генераторы среднего давления были разработаны исследовательским институтом ВНИИавтогенмаш. На рисунке показано устройство и внешний вид ацетиленовых генераторов АСМ-1,25-3, принцип действия которых — «вытеснение воды». Производительность таких генераторов составляет 1,25 м3/ч, наибольшее давление газа составляет 0,15МПа.

Корпус генератора (поз.1) состоит из двух камер: верхнюю, газообразовательную (поз.5), и нижнюю, промывочную (поз.2). К газообразовательной камере приварена крышка (поз.7) с отверстием в горловине для подачи в короб (поз.6) корзины с карбидом (поз.8). Корзина прикреплена к крышке (поз.9). Крышка герметично притягивается к горловине с помощью рычага (поз.11) и закрепляется винтом (поз.10).

Генератор заполняется водой через короб. Образующийся в результате реакции ацетилен, проходит по трубке (поз.12), нижний край которой помещён в воду, находящуюся в промывочной камере. Ацетилен, проходя через эту воду, охлаждается и через клапан (поз.4) выходит в шланг (поз.3) и оттуда, через водный затвор (поз.14), поступает в газовый резак или горелку.

На корпусе генератора смонтирован манометр и имеются ручки для перемещения. Загрузка карбида составляет 2,2кг. Масса пустого генератора составляет 16кг. Минимальная температура работы генератора -25°C. Для работы при отрицательных температурах, комплектуется утеплительным чехлом.

Cреднего и высокого давления

Устройство данных агрегатов может быть различным. Конструкция зависит от типа газообразования. Существенным отличием от приборов низкого давления является наличие манометра, для обеспечения безопасности работ.

Самодельный ацетиленовый генератор – стоит ли его делать?

По большому счет, все вышеописанные системы взаимодействия карбида с водой вполне можно повторить, но перед тем, как сделать сварочный ацетиленовый генератор своими руками, хорошенько подумайте – на самодельный аппарат никто никаких гарантий не выписывал, в случае возникших проблем или травмы с претензиями вы сможете обратиться только к самому себе.

Для изготовления аппарата вам понадобится закрытый стальной корпус, например, баллон. Принцип получения ацетилена довольно прост – разделяете корпус непроницаемой перегородкой на две части, в одну заливаете воду, а во вторую засыпаете карбид. Через капельницу вода попадает на карбид, и полученный ацетилен через шланг уходит в предназначенную для него емкость. Главное в этой системе – создать водяной затвор. Работает он достаточно просто – газ может пройти сквозь воду, а пламя затухнет. Без такого затвора рано или поздно ваш самодельный аппарат может взлететь на воздух.

Это только на первый взгляд все просто, но вся беда генераторов в постоянных скачках давления. Все дело в том, что химическая реакция не имеет одинаковой скорости протекания – она постоянно то ускоряется, то замедляется, в зависимости от множества факторов, например, температуры воздуха. Поэтому лучше всего обезопасить себя и приобрести сертифицированный генератор, который прошел множество проверок.

Заключение

Современный рынок предлагает широкий выбор генераторов, способный удовлетворить любые потребности. Цены на аппараты зависят от типа и производительности. Не подвергайте свою жизнь опасности, используя самостоятельно собранный прибор или нарушая правила безопасности. Помните здоровье – самая большая ценность человека.

Читайте также  Топ бюджетных генераторов 6

Сварщик 6-го разряда Гаврилюк Сергей Михайлович Опыт работы – 17 лет: «При условии своевременного обслуживания – ацетиленовый генератор достаточно удобная вещь. Однако к ремонту следует относиться очень внимательно. На моем генераторе протерлось днище, и я решил его заварить. После промывки взял инвертор и начал работать. Только мыл я его, видимо, не очень внимательно – внутри остался кусочек карбида. После начала «латания» из открытой горловины достаточно мощно стрельнуло – в ушах минут 10 звенело. Хорошо, что все обошлось, а ведь последствия могли быть самые печальные. С тех пор я генератору уделяю куда больше внимания».

Ацетиленовый генератор. Устройство и требования к размещению

ацетиленовый генератор

ацетиленовый генератор

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:

  1. 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».
  2. При воздействии воды на кусковой карбид, когда производительность получения ацетилена определяется расходом воды. Это – так называемый «мокрый» способ.
  3. 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.

формула получения ацетилена в генераторе

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.

схемы получения ацетилена

Устройство ацетиленового генератора

Технически более простыми считаются устройства «сухого» типа, в которых к воде добавляется карбид кальция. Такой ацетиленовый генератор состоит из следующих частей:

  1. Герметично закрываемого бункера с карбидом.
  2. Баллона, нижняя часть которого заполняется наполовину водой, а пространство вверху предназначено для образования ацетилена.
  3. Дозатора-питателя, которым производится периодическая подача карбида в баллон.
  4. Решётки из нержавеющей стали, находящейся в нижней части баллона, на поверхности которой и происходит химическая реакция образования горючего газа.
  5. Шламосборника в днище баллона.
  6. Обратного клапана для отбора ацетилена к месту его потребления.
  7. Манометра, по показаниям которого открывается заслонка, управляющая подачей карбида в баллон.

устройство ацетиленового генератора

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.

ацетиленовые генераторы асп

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.

размещение газового генератора

Требования к размещению ацетиленовых генераторов

Газогенераторы отличаются повышенной взрывоопасностью. Чтобы свести риск взрыва генератора к минимуму, необходимо соблюдать следующие простые правила:

  1. Использовать агрегат только при тех температурах, которые указаны в инструкции по эксплуатации.
  2. Периодически проверять эффективность работы редуктора, которая при разных давлениях ацетилена на выходе может срабатывать с разной точностью.
  3. Проверять агрегат на искрение, особенно, если ряд деталей изготовлен из стали, а не из искробезопасной бронзы.
  4. Контролировать и своевременно предупреждать возможность подсоса воздуха из атмосферы внутрь ацетиленового генератора.
  5. При регламентных работах устройство должно стабильно функционировать в диапазоне давлений 20…110% от номинального.
  6. 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.

Работа ацетиленового генератора и как его выбрать

ацетиленовые генераторы

Ацетиленовый генератор служит для преобразования карбида кальция в газ ацетилен. Образование ацетилена происходит при взаимодействии карбида с водой. Данный процесс сопровождается бурной реакцией с образованием горючего газа.

Для того чтобы определится с выбором ацетиленового генератора, сначала необходимо разобраться с его основными характеристиками. К таким характеристикам относится:

2. Устройство по взаимодействию карбида кальция с водой;

3. Рабочее давление;

Сварочный ацетиленовый генератор

Производительность

Надпись на ацетиленовом генераторе

По производительности они бывают на 0,3; 1,25; 3; 5; 10; 20; 35; 50; 75 и 100 м 3 /час. От выбора объёма зависит то, как часто в него придётся засыпать карбид, так как генераторы объёмом до 10 м 3 /час не очень производительны.

Слишком большого объёма генераторы в быту не стоит брать, оптимальное решение это 35 – 50 м 3 /час.

Устройство по взаимодействию карбида кальция с водой

По способу попадания карбида в воду, бывают двух типов:

1. С погружением карбида кальция в воду;

2. С попаданием воды на карбид.

Устройство ацетиленового генератора

Самым лучшим и производительным, является вариант с опусканием карбида в воду. При таком способе газ хорошо промывается и охлаждается в воде.

Основной недостаток такого способа – использование большого объёма воды. По этой причине такие генераторы имеют большие габаритные размеры. К таким следует отнести генераторы объёмом от 35 м 3 /час до 100 м 3 /час.

Ацетиленовые генераторы, которые работают по принципу попадания воды на карбид, являются самыми дешевыми и простыми в эксплуатации. Используют малое количество воды и работают с карбидом малой фракцией.

К недостаткам такого способа можно отнести неполное разложение карбида и сложность обслуживания. Поставляются объёмом до 20 м 3 /час.

Рабочее давление

По-рабочему давления ацетиленовые генераторы делятся на группы:

1. Низкого давления. Составляет до 0,1 кг/см 2 ;

2. Среднего давления. Давление в пределах 0,1 – 1,5 кг/см 2 ;

3. Высокого давления. Давление превышает 1,5 кг/см 2 .

Мобильность

Генераторы бывают передвижные и стационарные. К передвижным относятся генераторы с производительностью газа до 3 м 3 /час. Стационарными являются генераторы с производительностью больше 5 м 3 /час.

Как выбрать ацетиленовый генератор

Разобранный ацетиленовый генератор

При выборе генератора, необходимо учитывать основные требования:

1. Производительность генератора должна соответствовать величине потребления газа в процессе работы. Это необходимо, чтобы вести непрерывную работу, не прерываясь на загрузку карбида и доливание воды.

2. Генератор должен обладать высоким коэффициентом полезного действия. Коэффициент полезного действия должен находиться в пределах 0,85 – 0,99.

Рассчитать коэффициент можно по формуле: Vф/Vn

где: – объём получаемого ацетилена с генератора,

Vn=280* m

Vn — объём ацетилена, который можно получить из данного количества карбида.

280 — выход газа из карбида (л/мин),

m – количество используемого карбида кальция.

3. Давление в резервуаре не должно превышать 1,5 атм.

4. Иметь вместительный газосборник. Это необходимо для того, чтобы в случае прекращения отбора ацетилена, избыток газа удерживался в резервуаре, а не сбрасывался в воздух.

5. Для удобства транспортирования должен иметь минимальные размеры и вес.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: