Для чего служит ацетиленовый генератор
Ацетиленовый генератор
Азотно-кислородная сварка не бывает без горячего ацетилена. Поэтому изготовление ацетиленового газа столь важно. Ацетиленовый генератор используется для производства ламп и обогревательных устройств. С добавлением этого газа готовят растворители, органические кислоты. Соединение карбида кальция с водой слишком взрывоопасно. При разведении его водой рекомендуется соблюдать нормы безопасности.
Это вещество в домашних условиях изготавливается несколькими методами. Первый – карбид кальция добавляется в воду. Второй – вода падает на карбид. И в третьем методе ацетилен выходит при вытеснении воды. Образовавшись он пропускает в реакционную камеру необходимое количество воды. Этот метод называется смешанным.
Обычно для образования 0,4 г ацетилена требуется 0,562 литра воды. На самом же деле используют от пяти до двадцати литров. Это происходит из-за того, что выделяется большое количество тепла.
Формула реакции, по которой вода разлагает карбид кальция на газ и гашеную известь: CaC + 2H2O = C2H2 + Ca(OH). То есть при смешивании 1 килограмма карбида кальция с 0,562 граммов воды получается на выходе 0,4 граммов ацетилена и 1 килограмм гашеной извести.
В современном варианте вместе с генератором используется кислородный баллон. Считается, что совместное использование ацетиленового генератора и кислорода выгоднее. Особенно в тех местах, где нет пунктов заправки ацетиленовых генераторов.
Классификация ацетиленовых генераторов
Ацетиленовый генератор необходим для изготовления газа ацетилена. Такие генераторы особенно необходимы там, где производство ацетилена отсутствует. Они подразделяются на три категории:
Ниже рассмотрены некоторые разновидности агрегатов. Устройство таких аппаратов должны соответствовать ГОСТу 519-78. Каждый типаж устройства, изготовленного по ГОСТу, обладает собственными плюсами и минусами.
К портативным и малоразмерным агрегатам среднего давления относят генератор по производству ацетилена «Малыш» БАМЗ. Он предназначается для производства газа ацетилена. Ацетилен используется для питания горелки или резака. Рекомендуется использовать для таких работ, как резать металл, заваривать фермы. Исправно показал себя в условиях температурного режима от –30 до +40 °С.
Аппарат требует к себе внимания по уходу за ним. Регулировка запорно-двигательной аппаратуры проводится собственноручно газосварщиком. А уровень давления в самом начале задается самим сварщиком. Поэтому у сварного должны быть такие навыки, чтобы управиться с ней.
Портативный генератор АСП-10
К оборудованию для газовой сварки ацетиленовый генератор АСП. Это передвижное устройство применятся на стройках и в домашних работах. Он производит ацетилен до 1,25 кубометра в час. Эти генераторы выпущены только для газокислородной сварки.
Устройство аппарата для газосварки
Самым несложным является устройство сухого типа производства ацетилена. Генератор сухого типа состоит из компонентов, которые описаны ниже:
В общем заправка таких генераторов происходит следующим образом. Через горло устройства залить воду. Когда она попадает в переливную трубку, то переливается в промыватель. Переливная заглушка создана для контролирования заполнения. Карбид кальция загружается в специальную корзину. Прижимается специальной крышкой с мембраной. Закручивается винтом.
Устройство ацетиленового генератора
Важной частью любого такого газогенератора является предохранительная заглушка. Она защищает от поступления пламени при обратном ударе. А также не дает проникнуть внутрь аппарата воздуху из рабочей части агрегата. Тем самым он предохраняет баллон от взрыва.
Такое случается, когда газ выходит медленнее, чем сгорает. Кроме того, негативные последствия происходят тогда, когда мундштук заполняется шлаком.
Обратные клапаны подразделяются на жидкостные или наполненные водой, и сухие, то есть механические. Клапаны, ключевую роль в которых играет вода изготовляются для ацетиленовых генераторов АСП 10.
Агрегат имеет форму цилиндра. В нем присутствует верхнее и нижнее дно. Нижнее дно имеет обратный клапан. Он изготовлен в виде емкости и обрезиненного клапана с колпачком. Колпачок не дает подыматься обратному клапану.
В верхней части такого затвора находится преграждающее пламя устройство, а в нижней – рассекатель. Этот цилиндр заполняется водой. А газ проходит, которой подходит по трубке, проходит через обратный клапан вверх. Там он проходит сквозь отражатель и уходит в резак или горелку через специальный кран.
Самодельный генератор в работе
Огонь устраняется выбросом воды. За счет образовавшегося давления воду выбрасывает вверх. После срабатывания обратного клапана жидкость необходимо дополнять до уровня расходного клапана. Если будет недоставать воды, газ начнет поступать в атмосферу через затвор.
Конструкция ацетиленового генератора для «мокрого процесса» получения ацетилена немного изменена. На дне баллона помещается емкость с карбидом. В нее поставляется время от времени вода. Вода попадает туда через реторту. Верх баллона служит для сбора газа. Ацетилен подымается по трубе через слой воды прямо к точке отбора. Движением вверх он вытесняет воду вниз. Таким образом происходит постоянная подача карбида и образование газа. Такой способ считается наилучшим.
В смешанном типе генераторов заправка газом происходит следующим образом. К аппарату «мокрого процесса» добавлен вытеснитель. Он снижает уровень образования воды при выходе газа, тем самым процесс ацетиленообразования замедляется. Когда давление в баллоне понижается, уровень воды повышается. Вода снова поступает в камеры ацетиленообразования.
Недостаток такого аппарата в том, что при сильной зашлакованности, происходит смещение задвижки. В результате это смещение нельзя восстановить в нормальное положение. После него начинают происходить потери давления. Баллон приходится встряхивать постоянно.
Достоинства и ограничения конструкций ацетиленовых генераторов
Конструкция ацетиленового генератора «Малыш» считается самой лучшей. Этот аппарат компактный и обеспечивает точный расход горючих средств. Он стабильно держит необходимое давление без отклонений. Нужное давление задается вручную. По назначению он относится к передвижным генераторам сухого типа.
Передвижной генератор БАКС-1
Аппараты же комбинированного типа отличаются сильной зашлакованностью. При всех отличных характеристиках, которые они показывают, если вовремя не обнаружить шлаки, сместиться перегородка к вытеснителю. А это приведет к потерям давления ацетилена на выходе.
Принцип работы ацетиленовых генераторов
Существует три принципа работы ацетиленового генератора. Это вода в карбид, карбид в воду, вытеснение воды.
К самым лучшим аппаратам по разложению карбида относят генераторы, которые работают по системе «карбид в воду». Он полностью разлагает карбид кальция. Обеспечивает хорошие условия для промывки газа. Минусом таких аппаратов являются большие габариты, большое количество отходов. А также они требуют большое количество воды при работе.
Следующими идут генераторы, которые работают по системе «вода на карбид». Их конструкция намного упрощена. Этот принцип работы еще называется «мокрый процесс». Благодаря этому процесс карбид можно использовать разной грануляции. Такой метод используется в передвижных генераторах. Объем получаемого газа равен 3 кубических метра в час.
Из недостатков таких генераторов можно отметить перегрев газа в зоне реакции. А также карбид кальция разлагается не полностью.
Последний метод работы проходит по принципу действия ацетиленовых генераторов с комбинированной системой. Используется метод в передвижных генераторах малого и среднего давления. Максимальная производительность выпуска газа 10 кубометров в час.
Генератор, работающий по принципу вытеснения воды
Хоть генераторы ацетилена, которые работают по системе вытеснения воды славятся стабильностью, недостатки все-таки присутствуют. Как один из недостатков отмечается перегрев после остановки отбора газа.
Требования к размещению ацетиленовых генераторов
Такие генераторы отмечаются повышенной пожароопасностью. Поэтому, чтобы не допустить взрыва, необходимо соблюдать ряд правил к стационарным, передвижным газосварочным постам.
Техника безопасности при сварочных работах
Портативные агрегаты должны использоваться в идеально вентилируемых комнатах, либо на открытой стройплощади под навесом. Дистанция между сваркой и самим устройством должна равняться пятнадцати метрам. Ни в коем случае не рекомендуется использовать ацетиленовый агрегат рядом с открытым огнем.
Сбор правил для механизма агрегата и сварки
Ацетиленовый газ – взрывоопасное вещество. Смешиваясь с кислородом он создает гремучие смеси. Любой газосварщик должен наизусть знать требования к безопасности при работе с ацетиленовым газом. Он должен вызубрить мануал по безопасности во время сварки с помощью ацетиленового агрегата.
При соблюдении всех правил, аппарат будет долго функционировать не вызывая проблем. При постоянной проверке бригадиром работы газосварщиков и соблюдении ими правил безопасности на производстве не произойдет бед по недосмотру бригадира.
Можно ли собрать такое устройство самостоятельно
Ацетиленовый генератор можно собрать в домашних условиях собственными руками. Для этого нам понадобятся следующие инструменты и материалы:
Главное строго соблюсти правила изготовления баллона. Иначе пары ацетилена соединятся с воздухом и образуется сильная взрывчатая смесь.
Используется стальной баллон. С помощью перегородки, которая обязательно должна устанавливаться чуть ниже от центра баллона, разделяете его на две части. Одна часть этого баллона заливается обычной водой, а в другую – засыпается карбид кальция, из которого потом будет получен ацетиленовый газ. Вода по капельнице будет поступать в другую половину стальной емкости и капать на карбид кальция. Соединение с водой вызовет химическую реакцию. В результате образуется газ ацетилен, который по специальной трубке поступает в выходное отверстие, а шлак отсортировывается в сторону.
Вроде все просто и здорово. Но это только так кажется на первый взгляд. Необходимо учесть скачки давления. Такая реакция не постоянна. Иногда она протекает медленнее, другой раз – быстрее. Поэтому можно просто взлететь на воздух, благодаря самодельному генератору. Так как он не прошел сертификацию.
Поэтому рекомендуется не изготавливать самодельные генераторы для создания ацетилена. Тем самым вы убережете себя и тех, кто будет в это время с вами находиться.
ЛЕКЦИЯ № 5.2. ТЕМА: «АЦЕТИЛЕНОВЫЙ ГЕНЕРАТОР (назначение, классификация, устройство, подготовка к обслуживанию, требования техники безопасности)»
ЛЕКЦИЯ № 5.2. ТЕМА: «АЦЕТИЛЕНОВЫЙ ГЕНЕРАТОР (назначение, классификация, устройство, подготовка к обслуживанию, требования техники безопасности)»
Определение и назначение ацетиленового генератора
Классификация ацетиленового генератора
Устройство ацетиленового генератора
Подготовка генератора к работе
Основные технические характеристики генератора
Профилактические осмотры генераторов
1. Ацетиленовый генератор – это устройство, предназначенное для получения ацетилена из карбида кальция при взаимодействии его с водой
Ацетиленовый генератор служит для получения ацетилена разложением карбида; кальция водой. Крупные генераторы используют для производства ацетилена на химических заводах, где он служит сырьем для получения многих химических продуктов.
Система «карбид на воду»
1 – корпус; 2 – устройство для автоматической подачи карбида в воду;
3 – корзина для карбида кальция;
4 – вентиль отбора ацетилена;
5 – окно для слива воды.
В корпус 1 наливается вода до метки, которая находится внутри. В корзину 3 засыпается карбид кальция. Корзина 3 опускается к генератору и закрывается крышкой. С помощью устройства 2 открывается подача карбида кальция и он высыпается в воду. При этом в газосборнике повышается давление.
Преимущества данной системы:
— полное разложение карбида кальция;
— хорошее охлаждение и промывка газа.
— большой расход воды (
12 л на 1 кг карбида кальция)
Система «вода на карбид»
Первоначально в корпус 1 наливается вода до метки. Затем в реторту 2
помещается корзина с карбидом кальция. Для начала работы открывается
открывается вентиль 7 и вода из корпуса попадает в реторту и действует на
карбид. Образовавшийся ацетилен по трубке 5 попадает в газосборник 3, в
котором при повышении давления вода по трубке 6 оттесняется в верхнюю
камеру и подача в реторту прекращается. При открытии вентиля 4
ацетилен подается к потребителю и давление в газосборнике падает, при
этом вода из верхней камеры поступает в нижнюю камеру, что
обуславливает подачу воды в реторту и цикл повторяется.
— надежность в работе.
— возможность неполного распада карбида кальция;
— возможность перегрева из-за малого количества воды;
— трудоемкость в обслуживании.
Дозируется количество воды. Через загрузочные люки 4 карбид кальция
насыпается в барабан 2, после чего включается механизм вращения 5,
барабан начинает вращаться и на него производится впрыск воды.
Количество воды, подаваемой в барабан, зависит от давления в газосборнике
Выброс гашеной извести производится через люк 3.
— упрощается удаление отходов;
— нет потерь на растворение ацетилена в воде.
— возможен перегрев ацетилена;
— неполное использование карбида кальция.
Такая система использует генератор с производительностью более 10 м3 /
час, то есть стационарный.
Система вытеснения воды
Широко используется для переносных генераторов,
типа АСМ-1,25. 
В корпус 1 заливается вода. Затем корзина с карбидом опускается в генератор и закрывается крышкой. Вода с карбидом начинает реагировать и в
газосборнике 3 повышается давление. В результате вода из цилиндра I
поступает в цилиндр II, при этом реакция образования ацетилена
прекращается. При открытии вентиля 4, давление в газосборнике падает и
вода снова возвращается в первоначальное положение.
3.Рассмотрим устройство генератора типа АСП-1,25-6 (рис. 1).
Это переносной генератор производительностью 1,25 м 3 /ч, рабочим давлением 0,01-0,07 МПа. Генератор представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд.
Корпус 5 состоит из трех частей:
• газообразовательной, в которой образуется ацетилен за счет взаимодействия кальция с водой;
• вытеснителъной;
• промывательной.
Вода заливается через горловину. При достижении уровня переливной трубки 3 вода по трубке переливается в промыватель, который заполняется до уровня контрольной пробки 2.
Карбид кальция загружают в корзину 8. Уплотнение между крышкой 12 горловиной обеспечивается мембраной 11 усилием, создаваемым винтом 13 через траверсу 14.
Ацетилен, образующийся в газообразователе, по трубке 3 поступает в промыватель, барботируя через слои воды, охлаждается и промывается. Из промывателя ацетилен через вентиль предохранительного клапана 4 по шлангу 15 поступает в предохранительный затвор 7 и далее к горелке или резаку. По мере повышения давления в газообразователе пружина 10 сжимается, в результате чего корзина перемещается вверх, а вода вытесняется в вытеснитель. В результате уровень замочки карбида уменьшается, выработка ацетилена ограничивается, и повышение давления прекращается. Давление ацетилена контролирует манометр 9. Ил из газообразователя и иловую воду из промывателя сливают через штуцера 6 и 1.
Рис. 1. Устройство генератора АСП-1,25-6
4.Подготовка генератора к работе:
• снять крышку и поддон от корзины;
• убедиться, что корпус чист и промыт;
• проверить закрепления вентиля и предохранительного клапана;
• открыть контрольные пробки в генераторе и водяном затворе;
• залить водой водяной затвор и генератор до уровня контрольной пробки;
• закрыть контрольные пробки;
• соединить шлангом вентиль и предохранительный затвор;
• загрузить карбид кальция;
• закрепить поддон на корзине и закрыть крышку;
Основные технические характеристики генератора приведены в таблице.
5.Основные технические характеристики генератора
Ацетиленовый генератор снабжен предохранительным затвором.
При работе с генератором необходимо соблюдать следующие правила:
• использовать размеры карбида кальция, указанные в паспорте;
• при перерывах в работе и в зимнее время нельзя допускать замерзания воды в генераторе, для чего генераторы утепляют;
• при работе нельзя оставлять возле генератора ил, его нужно относить в специальные ямы;
• нельзя подходить с огнем или зажженной горелкой к генератору, так как возможно выделение ацетилена в окружающую среду и образование взрывчатой смеси;
• работающий генератор нельзя оставлять без надзора;
• используют генераторы на открытом воздухе;
• генератор должен находиться от кислородного баллона на расстоянии 10 м, а от других источников тепла не менее 5 м.
6.Профилактические осмотры генераторов :
проводят каждые три месяца.
Разбирать, очищать и ремонтировать генератор можно только под открытым небом. Ежегодный осмотр генераторов производит администрация предприятия, о чем составляется соответствующий документ.
Переносные ацетиленовые генераторы используют преимущественно на
открытом воздухе. Не допускается установка переносных ацетиленовых
генераторов в наклонном положении и на одной тележке с кислородным
Помещение, в котором был установлен действующий переносной генератор, по окончании работы должно быть тщательно проветрено.
Каждый тип генератора имеет свои недостатки и преимущества, поэтому все типы генераторов находят равноценное применение. Однако можно применять любой генератор, находящийся в исправном состоянии.
Вопросы для закрепления материала:
1. Для чего предназначен ацетиленовый генератор?
2.Какой принцип работы ацетиленового генератора?
3. Как классифицируется ацетиленовые генераторы?
4. Какое назначение предохранительных затворов?
5. Какой принцип работы предохранительного затвора?
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:
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:
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
Комбинированные установки по производству ацетилена сочетают в себе принцип работы генератора «вода на карбид» и «вытеснение воды». Принцип работы такого устройства следующий:
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.
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:
Если придерживаться этих рекомендаций, то работа газового генератора будет безопасной и максимально эффективной.