Ацетиленовый генератор устройство принцип действия

Ацетиленовый генератор – устройство для получения ацетилена путем воздействия воды на карбид кальция:

CaC2 + H2O = C2H2 + Ca(OH)2

Все существующие генераторы классифицируются по следующим признакам:

По способу применения:

По давлению вырабатываемого ацетилена:

— низкого давления (до 0,01 МПа или 0,1 кгс/см2);

— среднего давления (от 0,01 МПа до 0,15 МПа).

По взаимодействию карбида кальция с водой:

— системы КВ (карбид в воду);

— системы ВК (вода на карбид);

— системы ВВ (вытеснение воды);

— смешанная система (для стационарных генераторов).

— малой производительности (до 3 м3 / час), передвижные;

— средней м высокой производительности (от 5 до 160 м3 / час).

Система «карбид в воду»

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 её 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 7. Выброс гашенной 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.

6 – предохранительный клапан.

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.

Наиболее распространенной моделью данного оборудования является ацетиленовый генератор АСП-10.

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.

2 . Ацетиленовые генераторы классифицируются:
• по производительности — 1,25; 3; 5; 10, 20, 40, 80, 160; 320, 640 м 3 /ч;
• по способу применения — передвижные и стационарные. Изготовлять ацетиленовые генераторы следует только на специализированных

предприятиях. Стационарные ацетиленовые генераторы должны быть пригодны для работы при температуре окружающей среды 5 . 35 °С, передвижные — при температуре -25 . +40 °С. ;
• 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 — ВК (вода на карбид) и KB (карбид на воду), с вариантами процессов: М — «мокрого" и С -"сухого"; К

-контактный с вариантами процессов: ВВ — вытеснения воды и ПК -погружения карбида.

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.

На каждый ацетиленовый генератор должен быть составлен паспорт и инструкция по эксплуатации. Инструкция утверждается главным инженером предприятия.

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?

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 м 3 /ч;
• по способу применения — передвижные с производительностью 1,25-3 м 3 /ч, стационарные с производительностью 5-640 м 3 /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 ВК ("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 год выпуска генератора;
• производительность (м 3 /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 ВК 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 м 3 /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 м 3 /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.

Правила обслуживания ацетиленовых генераторов.

При обслуживании ацетиленовых генераторов необходимо помнить о том, что ацетилен является взрывоопасным газом, что он образует взрывоопасные смеси с кислородом и воздухом. Поэтому газосварщик должен изучить инструкцию по технике безопасности при работе с карбидом кальция и ацетиленом и инструкцию по эксплуатации ацетиленового генератора, на котором он работает.

Перед подготовкой генератора к работе водяной затвор заполняют водой до уровня контрольного крана. Реторты и корзины должны быть промыты водой и высушены. Карбид кальция загружают в корзины только той грануляции и в таком количестве, которое указано в инструкции по эксплуатации. Первые порции ацетилена, содержащие примесь воздуха, выпускают в атмосферу, чтобы в генераторе не осталась взрывоопасная смесь ацетилена с воздухом.

При перерывах в работе в зимнее время нельзя допускать замерзания воды в генераторах, для чего генераторы утепляют, а при длительных перерывах в работе сливают воду. При работе нельзя оставлять возле генератора ил, его следует относить в специальные иловые ямы.

Нельзя подходить с огнем или зажженной горелкой к генератору или к выгруженной из генератора гашеной извести, так как вблизи них всегда возможно выделение ацетилена в окружающую среду и образование взрывчатой ацетиленовоздушной смеси.

Работающий генератор нельзя оставлять без надзора. После окончания сварочных работ генератор необходимо освободить от иловых остатков и тщательно промыть.

Профилактические осмотры генераторов проводят каждые три месяца, при этом разбирается и проверяется водяной затвор, газоподводящая и отводящая трубки. Разбирать, очищать и ремонтировать генератор можно только под открытым небом. Ежегодный осмотр генераторов производит администрация предприятия, о чем составляется соответствующий документ.

На каждый ацетиленовый генератор должен быть составлен паспорт и инструкция по эксплуатации. Инструкция утверждается главным инженером предприятия.

Переносные ацетиленовые генераторы используют преимущественно на открытом воздухе. Не допускается установка переносных ацетиленовых генераторов в наклонном положении и на одной тележке с кислородным баллоном.

Помещение, в котором был установлен действующий переносной генератор, по окончании работы должно быть тщательно проветрено.