Ацетиленовий генератор: будову та принцип роботи

Ацетиленовий генератор - це пристрій для вироблення ацетилену шляхом хімічної реакції. Взаємодія карбіду кальцію з водою призводить до виділення необхідного продукту. В даний час такі апарати використовуються як в стаціонарних, так і в пересувних газових установках. Власне, ацетилен є основним пальним при газовій зварці. Давайте більш детально поговоримо про те, що це за обладнання і в чому його ключові особливості.

Класифікація генераторів

Ацетиленові генератори прийнято класифікувати за кількома ознаками, серед яких продуктивність, спосіб застосування, тиск і принцип дії. Що стосується тиску, то розрізняють ацетиленові генератори з низьким тиском - до 0,01 МПа, среднім- 0,07-0,15 МПа, високим - більше 0,15 МПа.

За способом пересування ацетиленовий генератор може бути стаціонарний і пересувний. Останні пристрої менш продуктивні - 0,3-3 м³, стаціонарні виробляють від 5 до 160 м³ горючого газу на годину. Що стосується принципу дії, то тут варто відзначити такі види: КВ - змішування карбіду і води, ВК - вода на CaC₂ з можливим «мокрим процесом». Крім цього нерідко зварювальники використовують ВК, але тільки вже з «сухим процесом». Вкрай рідко, але все ж використовуються комбіновані генератори. Вони поєднують в собі особливості і технічні характеристики різних видів, які доповнюють один одного.

Принцип дії ацетиленового генератора

Як було відзначено трохи вище, конструкція і те, як працює агрегат, визначається його типом. Для початку давайте розглянемо генератор «карбід у воду». Він є найбільш популярним і простим.

Принцип дії полягає в наступному. Карбід через бункер певної порцією подається в газообразующую камеру. У цей час він проходить через живильник. У газообразующей камері знаходиться вода. Що стосується подачі карбіду, то вона регулюється автоматично і багато в чому залежить від тиску в системі. Після подачі чергової порції тиск в газообразующей камері зростає. Якщо воно падає нижче критичної позначки, здійснюється завантаження наступної порції.

Безпосередньо під час взаємодії відбувається утворення того самого ацетилену. Він потрапляє в спеціальний шланг через відбірників. Гашене вапно вилучати через спеціальний бункер.

Як працює генератор «вода на карбід»

У даному випадку мова піде про так званий «мокрому процесі». Принцип дії такого генератора аналогічний вищеописаному з єдиним лише відмінністю. Тут періодично подається вода на карбід, звідки, власне, і пішла назва. Явна перевага такого рішення в тому, що при максимальній простоті конструкції надійність агрегату досить висока. Звичайно, тут є і свої недоліки, які виражаються в неповному розкладанні карбіду кальцію, а також можливий перегрів ацетилену через недостатнє розміру завантажувального пристрою. Такі агрегати дуже рідко бувають стаціонарними, що зумовлено їх невеликою продуктивністю, яка не перевищує позначку 10 м³/ год. Приміром, генератор ацетиленовий АСП-10 працює саме за даним принципом. Має невелику вагу - 16,5 кг, а також продуктивність 1,5 м³/ год.

«Вода на карбід» за принципом «сухого процесу»

Суть роботи таких генераторів полягає в тому, що в газоподібної камері є приводний барабан з карбідом. Також є напівавтоматична система подачі карбіду. Завантажується він в барабан через спеціальні лючки. Сюди ж додається і вода. У даному випадку вкрай важливо дотримуватися правильного дозування рідини. Її кількість повинна бути рівно в два рази більше, ніж необхідно для розпаду карбіду. Так як при хімічної реакції виділяється дуже багато тепла, то надлишки води випаровуються, і видаляти їх не потрібно. Що стосується гашеного вапна, то вона випадає через нижню решітку барабана, а потім видаляється.

В даному випадку пристрій ацетиленового генератора дозволяє отримувати суху вапно за рахунок повного випаровування рідини в системі. Звідси й з`явилося, власне, найменування «сухий процес». Що стосується переваг такого рішення, то вони полягають в простому обслуговуванні і видаленні відпрацьованого карбіду. Зазвичай це генератори стаціонарного типу з середньою продуктивністю.

Система «витіснення води»

Конструктивна відмінність таких ацетиленових генераторів полягає в особливостях газообразующей камери. Вона складається з двох з`єднаних між собою судин (витіснювач і газообразователь). В останній завантажується карбід, через що і відбувається витіснення води в повітряні подушки витискувача. Через відбірником ацетилен видаляється з камери.

Кількість завантажуваного карбіду, а також продуктивність пристрою регулюються автоматично. Правда, процес залежить від тиску. Чим воно вище, тим повільніше він протікає, і навпаки. Цікаво, що робота ацетиленового генератора такого типу може плавно регулюватися, що є сильною стороною пристрою. Також система «витіснення води» славиться своєю надійністю. Основний недолік в тому, що обслуговування продуктивних установок дуже утруднено. Саме поєтому ацетиленові генератори даного типу виготовляються пересувними і мають невелику продуктивність.

Комбіновані генератори

Найчастіше зварювальне обладнання поєднує в собі системи «вода в карбід» і «витіснення води». Принцип дії полягає в тому, що в газозбірної камері є корзина з карбідом, в яку подається вода. При хімічної реакції утворюється ацетилен. Якщо в системі виникає надлишковий тиск, то відбувається витіснення води в повітряний мішок витіснювальний камери. Відведення ацетилену здійснюється через зворотний клапан, пройшовши який, він іде з камери.

У випадку падіння тиску вода з витискувача перетікає назад в кошик і тим самим стимулює процес утворення ацетилену. Здебільшого такі системи виготовляються пересувними. Комбіновані ацетиленові генератори володіють високою плавністю роботи і відсутністю такого негативного чинника, як перепад тиску в системі. Пристрої мають невисоку продуктивність, але при цьому користуються великим попитом.

Пристрій ацетиленового генератора низького тиску

Корпус такого апарату має дві розділених камери. Верхня - водозбірник, нижня - газосборнік. Між собою вони поділяються спеціальною перегородкою. Газозбірні камера має реторту, яка розташовується внизу. У неї поміщається кошик з карбідом. Після завантаження вона герметично закривається, для чого використовують гумові прокладки в якості ущільнювача.

За допомогою крана зверху подається вода. Коли вона надходить у реторту, запускається процес карбіду, який надалі йде в Газозбірні камеру. Далі він надходить на осушувач і водяний затвор, після чого йде на різак або газовий пальник.

Регулювання тиску здійснюється автоматично. При його зростанні з реторти витісняється рідина. Коли вода опускається нижче рівня крана, освіта ацетилену істотно сповільнюється. Таке зварювальне обладнання здатне працювати при температурі навколишнього середовища -25 градусів за Цельсієм, що, без сумніву, є гідністю.

Генератори середнього та високого тиску

Генератор ацетиленовий АСП-10 відноситься до обладнання, що працює в середньому діапазоні тиску. Пристрій за принципом дії ідентично генераторам низького тиску. Але тут - великі габарити і відповідна продуктивність. З конструктивних особливостей варто відзначити наявність короба, через який проходить вода. Крім того, тут передбачено елементарне водяне охолодження ацетилену. Така необхідність зумовлена великим робочим тиском і високою температурою газу.

Висновок

Ось ми і розібралися в тому, що таке ацетиленовий генератор. Ціна на подібне обладнання безпосередньо залежить від його типу. Так, АСП-10 обійдеться приблизно в 20 000 рублів. Чим продуктивніше агрегат, тим він дорожчий. Повноцінні стаціонарні установки високого тиску коштують від 30 000 рублів і вище. При виборі необхідно враховувати, при яких температурах працює обладнання. Чим діапазон ширше, тим воно більш універсальне. Загалом, це вся основна інформація по даній темі. Тепер ви знаєте, що таке ацетиленовий генератор, які бувають види даних пристроїв, в чому їх конструктивні та технічні відмінності.