6.5.Справочные данные

Аппараты, в которых обычно получают ацетилен, называются генераторами. По принципу взаимодействия карбида кальция с водой различают ацетиленовые генераторы следующих систем (табл. 6.1)

Таблица 6.1 Системы ацетиленовых генераторов

Система ацетиленового генератора	Выход ацетилена, %
"Карбид в воду"	95
"Вода на карбид"	85-90
"Сухого разложения"	9С
"Вытеснения"	95
"Вода на карбид - вытеснение"	95

Производительность современных стационарных генераторов достигает 1000 м /ч. ацетилена, а коэффициент полезного использования 0,85-0,98. Различают генераторы низкого (до 0,01 МПа), среднего (0,1-0,15 МПа) и высокого (более 0,15 МПа) давления. Основные технологические данные ацетиленовых генераторов, применяемых в промышленности, приведены в приложение 6.2

Для интенсификации процесса горения ацетилена необходим кислород. Его получают из воздуха или электролизом воды. Кислород поставляется и хранится в баллонах емкостью 40 литров при давлении 15 МПа.

Ацетилен поступает из генератора через водяной затвор по шлангам низкого давления в горелку (рис. 6.1.), а кислород поступает в горелку из баллона через редуктор и шланги высокого давления. Эти газы смешиваются в необходимой пропорции и при выходе из горелки сгорают

Рис 6.1. Устройство газосварочной горелки инжекторного типа: 1 - ацетиленовый ниппель, 2 - кислородный ниппель, 3 - вентиль для ацетилена, 4 - вентиль для кислорода, 5 - инжектор, 6 - корпус, 7 - накидная гайка, 8 - смесительная камера, 9 - наконечник, 10 - мундштук По мощности сварочные горелки подразделяются на:

1. микромощные ГС-1;

2. малой мощности ГС-2, ГС-2-02, "Звездочка";

3. средней мощности ГС-3, ГС-3-02, "Звезда";

4. большой мощности ГС-4.

Основные параметры некоторых наиболее распространенных горелок и технологические возможности наконечников приведены в приложении 6.1

При помощи ацетиленокислородного пламени осуществляют не только сварку, но и резку металлов. Сущность резки заключается в том, что сначала металл в месте разреза нагревается газовым пламенем не до плавления, а до температуры его воспламенения в кислороде. Затем на эту нагретую поверхность направляют дополнительную струю режущего кислорода и сдувают окислы. Металл горит в струе кислорода, при его горении выделяется большое количество тепла, которое нагревает нижележащие слои и способствует их горению, т.е. процессу резки.

Металлы поддаются газовой резке только при соблюдении следующих условий:

1. температура воспламенения металла в струе кислорода должна быть ниже температуры его плавления,

2. температура плавления окислов металла ниже температуры

плавления металла;

3. теплопроводность металла низкая;

4. окислы металла жидкие, легко сдуваются струей кислорода;

3. количество тепла, выделяемое при сгорании в струе кислорода, достаточно для поддержания непрерывности горения.

При несоответствии свойств металла хотя бы одному из этих условий резание металла становится невозможным.

Инструмент (резак) конструктивно сложнее горелки, т.к. имеет дополнительную трубочку для подвода режущего кислорода. Существует много разновидностей резаков (Р-53, РУЗ, "Пламя-62", РГС-53, РАО-55, РАТ-55, РЭР-62, РУ-66, РУА, РАП-62, РГЖ-62 и др.) с набором сменных мундштуков. Номера мундштуков резака подбираются по выходной мощности в зависимости от разрезаемого металла (см. приложение 6.3).

Для кислородной резки с применением ацетилена используют обычное оборудование для ацетиленовой сварки, но вместо сварочной горелки применяют резаки инжекторного типа (рис 6.2.).

Рис. 6.2 Схема устройства ручного резака инжекторного типа: I - кислородный ниппель, 2 - ацетиленовый ниппель, 3 - вентиль для кислорода, 4 - инжектор, 5 - вентиль для ацетилена, 6 - смесительная камера, 7 - вентиль режущего кислорода, 8 - готовка резака, 9 - наружный мундштук, 10 -внутренний мундштук.

Ацетиленовый генератор. Ацетиленовый генератор - это аппарат для получения ацетилена из

карбида кальции. В зависимости от давления вырабатываемого ацетилена генераторы делятся на две группы (ГОСТ 5190-67): низкого давления до 0,1 МПа; среднего давления - от 0,1 до 1,5 МПа.

В ремонтных мастерских широкое распространение получили ацетиленовые генераторы среднего давления АСМ-1,25-3.

Рис. 6.3 Ацетиленовый генератор низкого давления АНВ-1-66:

Ацетиленовый генератор АНВ-1-66 имеет производительность 1,25 м³/ч и рабочее давление 0,025-0.03 МПа. Корпус генератора 1 разделен перегородкой 2 на две части. В нижнюю часть введена реторта 9, в которую вставляется корзина 10 с карбидом кальция, реторта герметически закрывается крышкой с резиновой прокладкой, (рис. 6.3).

1 - корпус; 2 - перегородка; 3 - конусообразный сосуд; 4 - водяной затвор; 5 - шланг; 6 - осушитель; 7 - кран; 8 - трубка для выхода ацетилена; 9 - реторта; 10 - корзина; 11 - соединительная труба. /

Генератор заполняется водой через верхнюю открытую часть корпуса до отмеченного уровня. Затем открывают кран 7, и вода из корпуса поступает в реторту, смачивая карбид кальция .Ацетилен по трубе 8 выходит из реторты и собирается в нижней части корпуса под перегородкой 2, откуда через осушитель 6 (заполняется коксом) и водяной затвор 4 по шлангу 5 идет в горелку. Вода в реторту поступает до тех пор, пока уровень ее в корпусе не станет ниже крана 7. Часть воды из реторты вытесняется ацетиленом в конусообразный сосуд 3, что замедляет газовыделение в реторте. По мере расходования газа давление понижается, уровень воды в корпусе генератора поднимается до крана 7, и вода поступает в реторту. Таким образом, процессы разложения карбида и выделения газа регулируются автоматически, в соответствии с отбором ацетилена из генератора.

Защита генератора от взрыва при обратном ударе пламени из сварочной горелки или резака обеспечивается водяным затвором. Опасность взрыва появляется при закупорке вьгходного отверстия мундштука горелки расплавленным металлом, при увеличении скорости сгорания смеси вследствие нагрева мундштука или при увеличении количества кислорода в горячей смеси.