Ацетиленовый генератор

Ацетиленовый генератор своими руками – взрывоопасный агрегат!

Необходимые инструменты

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».

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.

Классификация ацетиленовых генераторов – что за устройства?

Ацетилен вполне можно синтезировать и в бытовых условиях, самая простая реакция заключается в соединении карбида кальция и воды. Однако просто соединить компоненты нельзя – при этом происходит выброс огромного количества тепловой энергии, и если потерять контроль над реакцией, вместо газа можно получить взрыв! Об этом хорошо знало прошлое поколение всех мальчуганов, которые за неимением иных способов развлечься мастерили из небольшого количества карбида хлопушки.

Контролируемое соединение компонентов происходит в ацетиленовом генераторе – устройстве, в котором взаимодействие между карбидом кальция и водой проходит с дозированным выделением ацетилена и тепловой энергии. Классифицировать генераторы достаточно просто. Различают передвижные и стационарные аппараты – как правило, передвижные рассчитаны на производительность до 3 кубометров газа в час, тогда как стационарные выдают от 5 до 160 кубов! По давлению вырабатываемого газа генераторы делят на аппараты низкого давления и среднего давления. Если первые рассчитаны на 0,01 МПа, то вторые выдерживают до 0,15 МПа.

Принцип работы ацетиленового генератора – обзор систем

Существует несколько систем для обеспечения химической реакции компонентов, у каждой есть свои преимущества и недостатки. Рассмотрим подробно каждую из них:

Система «Карбид в воду» (КВ) – устройство ацетиленового генератора по такой системе достаточно простое. В корпус заливается вода до внутренней метки, а в специальную корзину засыпается карбид кальция. Емкость отправляется в генератор, который закрывается крышкой. Благодаря специальному устройству открывается дозированная подача действующего компонента, который высыпается в воду. Газ от реакции собирается в газосборнике.Преимущества системы «Карбид в воду» заключаются в полном разложении карбида, а также хорошем охлаждением газа и его промывкой от посторонних примесей. При этом в недостатках числится большой расход воды – на 1 кг карбида кальция необходимо около 12 литров воды.

Система «Вода на карбид» (ВК) в свою очередь делится на сухой и мокрый варианты. Сухой вариант часто применяется в стационарных генераторах, которые производят до 10 кубов газа в час. Генератор представляет собой барабан, в который через загрузочные люки засыпается карбид кальция. После закрытия люков агрегат начинает вращаться, и внутрь барабана впрыскивается вода, количество которой зависит от давления в газосборнике.Достоинства такой системы заключаются в упрощенном удалении отходов (гашеная известь легко удаляется из барабана с помощью специального люка) и минимизации потерь, которые в остальных вариантах происходят из-за растворения ацетилена в воде. К недостаткам таких аппаратов относят перегрев ацетилена и неполную реакцию действующих компонентов.Мокрый вариант системы ВК происходит следующим образом – в корпус заливается вода до нужной метки, а в реторту, расположенную под корпусом, засыпается карбид кальция. Когда нужно начать реакцию, открывается вентиль и вода из корпуса капает или льется тонкой струйкой на карбид. Образовавшийся газ по трубке попадает в газосборник, который взаимодействует с верхней камерой – при повышении давления вода оттесняется в корпус и реакция прекращается. Когда газ нужно использовать, открывается нужный вентиль, давление в устройстве падает, вода снова имеет доступ в реторту, и реакция возобновляется. Преимущества способа – в его простоте и надежности, а к недостаткам относят неполный распад компонента и возможность его перегрева из-за небольшой дозировки воды, кроме того, обслуживание такого аппарата достаточно трудоемкое.

Система «Вытеснение воды» (ВВ) обустроена следующим образом: в корпус заливается вода, затем внутрь опускается корзина с действующим компонентом и прикрывается крышкой. В результате реакции в устройстве повышается давление, и вода из одного цилиндра поступает в запасной, с последующим прекращением реакции. По мере использования газа из аппарата давление падает, вода возвращается в первый отсек, и снова начинается реакция. Чем хороша система, так это своей надежностью, но, как и предыдущий вариант, аппараты такой системы сложно обслуживать.

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.

DIY кислородно-ацетиленовая сварка

Путь к IT у всех бывает очень тернистый. Я например в детстве хотел быть сварщиком — это же так красиво, когда вокруг летят брызги расплавленного металла! Но как-то не сложилось: мне начали выписывать журнал «Юный техник», где на последней странице одного из номеров рассказывали про робота, управляемого компьютером БК-0010… Но пунктик-то остался…

Читайте также:

Виниловая плитка для ванной

Также кто-то наверняка помнит передачу «Очумелые ручки», где из пластиковых бутылок делали различные креативные (как бы сказали сейчас) вещи.

Под катом — я покажу, как из пластиковой бутылки, инсулинового шприца, нескольких метров резинового шланга, клеевого пистолета (куда же без него) и некоторых других вещей, которые можно найти в каждом доме* сделать самую настоящую кислородно-ацетиленовую сварку.

Теория

1500-2000C и ниже). А вот в чистом кислороде, при правильном соотношении объема горючего и кислорода — греть нужно только продукты реакции, и достижимы намного более высокие температуры.

Как топливо обычно рассматривают углеводороды. Углерод при сгорании дает углекислый газ, а водород — воду. Вода имеет очень большую теплоемкость (4.183 против 1.4 кДж/(кг*К) ), соответственно, чем больше в горючем будет углерода, и меньше водорода — тем выше в первом приближении потенциально достижимая температура.

Наилучшее сочетание — у ацетилена C₂H₂, а например у метана CH₄ и пропана C₃H₈ — это соотношение намного хуже.

Но существуют и другие соединения с равным количеством углерода и водорода — например бензол, C₆H₆. Помимо токсичности бензола, при его сгорании выделяется меньше энергии, т.к. в ацетилене «лишняя» энергия запасена в нестабильной тройной углеродной связи, что и обеспечивает ему одну из наибольших температур горения в кислороде — 3150 °C.

Эта лишняя энергия (

16%) может выделится во время самопроизвольной детонации сжатого ацетилена даже без доступа воздуха (продуктом реакции будет как раз бензол и винилацетилен). Wikipedia утверждает, что для этого нужно давление всего в 2 атмосферы — но я в шприце сжимал ацетилен до 4-5 атмосфер и ничего не происходило (видимо нужны катализаторы, удар или повышенная температура). В любом случае, из-за этого эффекта ацетилен в сжатом виде не хранят, а растворяют его в баллонах в ацетоне. Но есть и более простой и безопасный при маленьких объемах способ получения ацетилена — реакция карбида кальция с водой. Именно этот способ и будет использоваться.

Что примечательно, достигнуть еще бОльшей температуры можно — если использовать как топливо вещества, не содержащие водорода вообще: cyanogen (привет Android), (CN)₂ — горит при 4525 °C и dicyanoacetylene C₄N₂, горит при 4990 °C (опять благодаря тройным углеродным связям, и меньшему относительному количеству лишнего азота). Но практически с этой целью их не используют из-за токсичности.

Безопасность

Сжатые кислород и ацетилен в баллонах — могут быть очень опасны при малейших нарушениях правил эксплуатации, потому их я конечно использовать не буду.

Ацетилен будет генерироваться из небольшого количества карбида кальция (

100г на одну сессию), в бутылке объемом 0.5л. Изначально я хотел использовать 2л, чтобы давление было более равномерное — но посмотрев на YouTube как взрывается литр ацетилена с кислородом — решил урезать осетра. Чтобы не создавалось опасного давление в генераторе — выход ацетилена на горелке никогда нельзя перекрывать. Генератор ацетилена нужно охлаждать — иначе будет «саморазгон» реакции из-за нагрева.

Кислород — будет генерироваться медицинским концентратором кислорода, что относительно безопасно.

Могла быть еще опасность накачать кислорода в генератор ацетилена с последующим хлопком — но для этого нужно, чтобы не сработал защитный клапан в генераторе кислорода, и был заблокирован (грязью например) выход газа из горелки.

И конечно работать нужно в специальных очках — не только для защиты от брызг металла, но и ультрафиолетового излучения пламени (т.е. прозрачные пластиковые защитные очки тут не подойдут).

Чтобы не допустить скапливания взрывоопасной концентрации ацетилена в случае утечек — вентилятор постоянно обдувал рабочее место + все операции проводились на открытом воздухе.

Также существует проблема «обратного удара»: когда скорость течения газа в горелке становится слишком маленькая, пламя уходит внутрь горелки с хлопком, и если в ацетилене есть воздух — пламя может дойти до генератора ацетилена. Потому я не поджигал ацетилен сразу после начала реакции, а ждал

15-30 секунд пока воздух не будет вытеснен. Также эта проблема может быть решена добавлением водяного клапана на пути ацетилена.

Конструкция

Итак, нам понадобится генератор кислорода. В моем случае — медицинский кислородный концентратор Atmung (цена порядка 20к рублей — но он, к счастью, уже был в наличии). Может генерировать 1 литр в минуту 95% кислорода, и бОльшие объемы при снижении концентрации. Работает по принципу короткоцикловой безнагревной адсорбции — за счет различной скорости прохождения газов через поры цеолита:

Далее — стандартная ацетиленовая горелка «Малютка», у неё самое маленькое сопло, куплена в интернет-магазине (960 рублей):

Мой генератор ацетилена работает следующим образом: вода из банки, стоящей на высоте 1-2 метра (для создания давления) через иглу инсулинового шприца маленькими каплями капает на карбид кальция в бутылке. Как только давление вырастает из-за выделившегося газа — вода капать перестает, до тех пор пока давление не снизится. Таким образом система стабилизирует сама себя. Тем не менее, генератор в банке с холодной водой — чтобы не допустить излишнего нагрева:

Результат

Пламя ацетилена в воздухе сильно коптит, и выглядит вполне заурядно:

С включением кислорода все меняется:

Можно плавить и поджигать сталь, резать все-таки не хватает мощности (надо брать более толстый наконечник, увеличивать давление):

Оказалось, гибкое стеклянное «оптоволокно» получается автомагически — когда расплавленное стекло капает, как только толщина шейки становится достаточно маленькой, оно очень быстро остывает и дальше не утончается.

Можно плавить стекло как масло, запаивать капсулы из стеклянных трубок:

Задача жизни выполнена, надеюсь и вам было интересно

PS. И не повторяйте это дома.

Дополнение от специалиста (@freuser ):

С точки зрения профессионального сварщика (30 лет, 11 стажа, из них 2 именно газосварка):
Статья гожая, в общем дисклеймеры правильные. Стоит добавить, что работы ведутся на несгораемых поверхностях (искры летят метра на 2 от ветра, а капли металла даже потемневшие до обычных цветов могут прожечь обувь, если она является туфлями.)

Конструкция генератора называется ВК (вода на карбид), есть еще КВ и ВВ (гуглится со схемами, копирайт еще советский :)).

К видео комментариев нет, особо и смотреть нечего (с моей точки зрения), только стоит добавить, что большие стекла (или целые бутылки), а также камень/бетон/некоторые кирпичи при нагревании могут лопнуть/расслоиться с образованием низколетящих осколков, которые замечательно впиваются и вплавляются в кожу (особенно на лице), правда, на миллиметр, не более, и легко вынимаются оттуда.

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:

Производительность. 1 кубометр в час в мобильных устройствах, или 650 кубометров в час в стационарных аппаратах.
Сила давления. Существуют аппараты низкого давления. Когда выходит газ, оно равняется 15 кПа. И аппараты среднего давления. Когда выходит ацетилен, оно равно 150 кПа. Для более высоких давлений используется только резак.
Передвижение. Ацетиленовые аппараты бывают портативными и стационарными. В передвижных из-за малых размеров газ не изготавливается выше 3 кубометров в час.

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:

Емкость с карбидом. Он оснащен плотно закрывающейся крышкой.
Корпус баллона. Он заполнен водой на пятьдесят процентов. Пространство сверху остается для образования газа.
Дозатор-питатель. Он подает время от времени карбид в баллон.
Решетка из антикоррозийной стали. Она находится на дне баллона. Здесь смешивается карбид и вода.
Шламосборник.
Обратный клапан. Он поставляет газ в шланг для сварки или резки и других действий.
Механический измеритель давления или манометр.
Номер завода, изготовившего его.
Год выпуска генератора.
Давление, при котором он работает.
Количество загружаемого карбида. Указывается в килограммах.
Предел температур. Условия, в которых генератор будет работать исправно.
Марка баллона.

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.

Когда происходит обратный удар, образуется огонь внутри резака, и он расходится по шлангу внутрь баллона. Горящий газ после удара возвращается в шланг. Если нет предотвращающего поступление горящего газа затвора, он попадает в рабочий агрегат.

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.

Когда происходит обратный удар, срабатывает обратный клапан. Он падает вниз и не дает ацетилену проникнуть из генератора в затвор.

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.

Читайте также:

3d обои на потолок

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.

Работать с генераторам только в условиях температур, которые указаны в мануале по работе с аппаратом или на самом баллоне. Для непередвижных – от +5 до –40. Для портативных – от минус двадцати пяти до плюс сорока градусов по Цельсию.
Присматривать во время сварки за качеством работы редуктора. Он при скачках давления газа может работать по-разному.
Обязательно проверить на возникновение искр. Не рекомендуется использовать генераторы, изготовленные из стали. Изготовленные из бронзы не допустят образования искр.
Работник должен вести контроль за функционированием генератора. Вовремя опознать, что устройство подсасывает воздух с атмосферы и предупредить эту возможность вовремя.
Аппарат может функционировать при давлении от 20 процентов до 110 выше уровня обозначенного компанией изготовителем.
Ацетиленовый генератор производит столько ацетилена сколько расходует сварной.
Устройство закрывается идеально герметично. В газосборнике есть достаточный объем для образования ацетилена. Газ не должен проходить внутрь комнаты, где идет сварочный процесс или на улицу.
Конструкция устройства должна хорошо охлаждаться. Максимум для температуры жидкости должен быть установлен в восемьдесят градусов по Цельсию в районе изготовления ацетилена, а самого газа – 115.
Не рекомендуется снимать обратный клапан.
Размеры и вес портативных аппаратов должны быть минимальными.

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.

Баллон наполовину заполняется водой, пока жидкость не достигнет уровня специального крана.
Заглушку и емкость хорошо вымыть и высушить.
Вещество для создания ацетиленового газа закладывать в столько, сколько написано в мануале. Грануляцию тоже соблюдать, прописанную в правилах.
Перед начальным запуском газосварочного инструмента, газ смешанный с О2 выпустить в атмосферу.
В зимний период во время обеденного отдыха, перекура, вода должна иметь плюсовую температуру в баллонах. Зимой генераторы утепляются. Обычно используют солевые растворы, которые не дают замерзнуть жидкости в аппарате. Но они быстрее портят емкость, так как соленая вода начинает съедать металлические стенки сосуда. Чаще всего в этих целях используют этиленгликоль или глицерин. Смешивается он так – два литра глицерина с одним литром воды. Эта смесь позволяет жидкости не замерзать при – 76 градусах по Цельсию.
В зимний период также следует упаковывать баллоны в специальные утепленные будки, чтобы не дать возможности промерзнуть устройству и внутренней части его.
А также не рекомендуется выкладывать ил рядом с устройством. Его необходимо уносить в вырытые для отходов иловые ямы.
Гашеную известь, которая остается после растворения карбида кальция, тоже нужно вовремя удалять, чтобы входы и выходы баллона не зашлаковывались. Образование шлака ведет к поломке баллона и возможности взрыва.
При довольно длинных перерывах воду лучше сливать из баллона. Особенно рекомендуется делать это в зимние дни.
Раз 90 дней необходимо проводить профилактику генератору. Для этого надо разобрать водяной затвор, газоотводящую трубку, газоподающую трубку.
Все работы по разборе, очистке устройства проводить на улице.
Раз в год осмотр должна проводить администрация производства. Затем необходимо составить специальный документ о проверке.
Ни в коем случае нельзя поджигать спички или идти с открытым огнем к самому устройству или гашеной извести, оставленной после работы. Если будет выброс оставшегося газа произойдет взрыв.
Не оставляйте без присмотра работающий генератор.
После сварки обязательно выньте из него весь иловый мусор и вымойте с тщательностью.
Паспорт и мануал прописываются для каждого ацетиленового агрегата. Главный инженер производства утверждает их.
С портативные ацетиленовыми генераторами нужно работать только в открытых пространствах.
Нельзя работать с портативными аппаратами в наклоне или рядом с кислородным баллоном.
Пространство, где устанавливается генератор тщательно проветривайте. Не рекомендуется работать в закрытых пространствах с ацетиленовым генератором.
Устройство должно стабильно функционировать.

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:

Стальной корпус.
Перегородка.
Водяной затвор.
Карбид.
Вода.
Устройство в виде трубки внутри баллона для вывода газа.
Резак или горелка.

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.

Ацетиленовый генератор: устройство и принцип работы

Ацетиленовый генератор – это устройство для выработки ацетилена путем химической реакции. Взаимодействие карбида кальция с водой приводит к выделению необходимого продукта. В настоящее время такие аппараты используются как в стационарных, так и в передвижных газовых установках. Собственно, ацетилен является основным горючим при газовой сварке. Давайте более подробно поговорим о том, что это за оборудование и в чем его ключевые особенности.

Классификация генераторов

Ацетиленовые генераторы принято классифицировать по нескольким признакам, среди которых производительность, способ применения, давление и принцип действия. Что касается давления, то различают ацетиленовые генераторы с низким давлением – до 0,01 МПа, средним– 0,07-0,15 МПа, высоким – больше 0,15 МПа.

По способу передвижения ацетиленовый генератор может быть стационарный и передвижной. Последние устройства менее производительны – 0,3-3 м3, стационарные вырабатывают от 5 до 160 м3 горючего газа в час. Что касается принципа действия, то тут стоит отметить следующие виды: КВ – смешивание карбида и воды, ВК – вода на CaC2 с возможным «мокрым процессом». Помимо этого нередко сварщики используют ВК, но только уже с «сухим процессом». Крайне редко, но все же используются комбинированные генераторы. Они сочетают в себе особенности и технические характеристики различных видов, которые дополняют друг друга.

Принцип действия ацетиленового генератора

Как было отмечено несколько выше, конструкция и то, как работает агрегат, определяется его типом. Для начала давайте рассмотрим генератор «карбид в воду». Он является наиболее популярным и простым.

Принцип действия заключается в следующем. Карбид через бункер определенной порцией подается в газообразующую камеру. В это время он проходит через питатель. В газообразующей камере находится вода. Что касается подачи карбида, то она регулируется автоматически и во многом зависит от давления в системе. После подачи очередной порции давление в газообразующей камере возрастает. Если оно падает ниже критической отметки, осуществляется загрузка следующей порции.

Непосредственно во время взаимодействия происходит образование того самого ацетилена. Он попадает в специальный шланг через отборник. Гашеная известь удалается через специальный бункер.

Как работает генератор «вода на карбид»

В данном случае речь пойдет о так называемом «мокром процессе». Принцип действия такого генератора аналогичен вышеописанному с единственным лишь отличием. Здесь периодически подается вода на карбид, откуда, собственно, и пошло название. Явное преимущество такого решения в том, что при максимальной простоте конструкции надежность агрегата достаточно высока. Конечно, тут имеются и свои недостатки, которые выражаются в неполном разложении карбида кальция, а также возможном перегреве ацетилена из-за недостаточного размера загрузочного устройства. Такие агрегаты очень редко бывают стационарными, что обусловлено их небольшой производительностью, которая не превышает отметку 10 м3/час. К примеру, генератор ацетиленовый АСП-10 работает именно по данному принципу. Имеет небольшой вес – 16,5 кг, а также производительность 1,5 м3/час.

«Вода на карбид» по принципу «сухого процесса»

Суть работы таких генераторов заключается в том, что в газообразной камере есть приводной барабан с карбидом. Также имеется полуавтоматическая система подачи карбида. Загружается он в барабан через специальные лючки. Сюда же добавляется и вода. В данном случае крайне важно соблюдать правильную дозировку жидкости. Её количество должно быть ровно в два раза больше, чем необходимо для распада карбида. Так как при химической реакции выделяется очень много тепла, то излишки воды испаряются, и удалять их не нужно. Что касается гашеной извести, то она выпадает через нижнюю решетку барабана, а затем удаляется.

В данном случае устройство ацетиленового генератора позволяет получать сухую известь за счет полного испарения жидкости в системе. Отсюда и появилось, собственно, наименование «сухой процесс». Что касается преимуществ такого решения, то они заключаются в простом обслуживании и удалении отработанного карбида. Обычно это генераторы стационарного типа со средней производительностью.

Система «вытеснение воды»

Конструктивное отличие таких ацетиленовых генераторов заключается в особенностях газообразующей камеры. Она состоит из двух соединенных между собой сосудов (вытеснитель и газообразователь). В последний загружается карбид, из-за чего и происходит вытеснение воды в воздушные подушки вытеснителя. Через отборник ацетилен удаляется из камеры.

Количество загружаемого карбида, а также производительность устройства регулируются автоматически. Правда, процесс зависит от давления. Чем оно выше, тем медленнее он протекает, и наоборот. Интересно, что работа ацетиленового генератора такого типа может плавно регулироваться, что является сильной стороной устройства. Также система «вытеснения воды» славится своей надежностью. Основной недостаток в том, что обслуживание производительных установок очень затруднено. Именно поєтому ацетиленовые генераторы данного типа изготавливаются передвижными и имеют небольшую производительность.

Можно ли собрать самостоятельно. Стоит ли делать?

Основная сложность заключается в соблюдении всех технологических требований – малейший дефект приведет к утечке, что чревато сильным взрывом.

Исходя из этого, рекомендуем не заниматься самостоятельными экспериментами, а довериться надежным производителям, тщательно проверяющим собственную продукцию.

Комбинированные генераторы

Зачастую сварочное оборудование сочетает в себе системы «вода в карбид» и «вытеснение воды». Принцип действия заключается в том, что в газосборной камере имеется корзина с карбидом, в которую подается вода. При химической реакции образуется ацетилен. Если в системе возникает избыточное давление, то происходит вытеснение воды в воздушный мешок вытеснительной камеры. Отвод ацетилена осуществляется через обратный клапан, пройдя который, он уходит из камеры.

В случае падения давления вода из вытеснителя перетекает обратно в корзину и тем самым стимулирует процесс образования ацетилена. По большей части такие системы изготавливаются передвижными. Комбинированные ацетиленовые генераторы обладают высокой плавностью работы и отсутствием такого негативного фактора, как перепад давления в системе. Устройства имеют невысокую производительность, но при этом пользуются большим спросом.

1.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.

1.1. Настоящая инструкция составлена с учетом требований технической характеристики /паспорта/ генератора, правил пожарной безопасности при проведении сварочных и других огневых работ; правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением; правил безопасности в газовом хозяйстве.
1.2. Все ацетиленовые генераторы должны иметь паспорт установленной формы, инвентарный номер, должны быть снабжены инструкцией по эксплуатации.

1.3. Переносные ацетиленовые генераторы должны устанавливаться на открытом воздухе или под навесом. Для выполнения временных работ допускается установка ацетиленовых генераторов в производственных и служебных помещениях объемом не менее 300м на каждый аппарат при условии, что эти помещения хорошо проветриваются. Если генератор устанавливается в холодном помещении, а газосварочные работы ведутся в другом, смежном помещении, то объем помещения, в котором устанавливается генератор, должен быть не менее 100 м на каждый аппарат.

Устройство ацетиленового генератора низкого давления

Корпус такого аппарата имеет две разделенных камеры. Верхняя – водосборник, нижняя – газосборник. Между собой они разделяются специальной перегородкой. Газосборная камера имеет реторту, которая располагается внизу. В неё помещается корзина с карбидом. После загрузки она герметично закрывается, для чего используют резиновые прокладки в качестве уплотнителя.

С помощью крана сверху подается вода. Когда она поступает в реторту, запускается процесс карбида, который в дальнейшем уходит в газосборную камеру. Дальше он поступает на осушитель и водяной затвор, после чего идет на резак или газовую горелку.

Регулировка давления осуществляется автоматически. При его возрастании из реторты вытесняется жидкость. Когда вода опускается ниже уровня крана, образование ацетилена существенно замедляется. Такое сварочное оборудование способно работать при температуре окружающей среды -25 градусов по Цельсию, что, без сомнения, является достоинством.

Сбор правил для механизма агрегата и сварки

Баллон наполовину заполняется водой, пока жидкость не достигнет уровня специального крана.
Заглушку и емкость хорошо вымыть и высушить.
Вещество для создания ацетиленового газа закладывать в столько, сколько написано в мануале. Грануляцию тоже соблюдать, прописанную в правилах.
Перед начальным запуском газосварочного инструмента, газ смешанный с О2 выпустить в атмосферу.
В зимний период во время обеденного отдыха, перекура, вода должна иметь плюсовую температуру в баллонах. Зимой генераторы утепляются. Обычно используют солевые растворы, которые не дают замерзнуть жидкости в аппарате. Но они быстрее портят емкость, так как соленая вода начинает съедать металлические стенки сосуда. Чаще всего в этих целях используют этиленгликоль или глицерин. Смешивается он так – два литра глицерина с одним литром воды. Эта смесь позволяет жидкости не замерзать при – 76 градусах по Цельсию.
В зимний период также следует упаковывать баллоны в специальные утепленные будки, чтобы не дать возможности промерзнуть устройству и внутренней части его.
А также не рекомендуется выкладывать ил рядом с устройством. Его необходимо уносить в вырытые для отходов иловые ямы.
Гашеную известь, которая остается после растворения карбида кальция, тоже нужно вовремя удалять, чтобы входы и выходы баллона не зашлаковывались. Образование шлака ведет к поломке баллона и возможности взрыва.
При довольно длинных перерывах воду лучше сливать из баллона. Особенно рекомендуется делать это в зимние дни.
Раз 90 дней необходимо проводить профилактику генератору. Для этого надо разобрать водяной затвор, газоотводящую трубку, газоподающую трубку.
Все работы по разборе, очистке устройства проводить на улице.
Раз в год осмотр должна проводить администрация производства. Затем необходимо составить специальный документ о проверке.
Ни в коем случае нельзя поджигать спички или идти с открытым огнем к самому устройству или гашеной извести, оставленной после работы. Если будет выброс оставшегося газа произойдет взрыв.
Не оставляйте без присмотра работающий генератор.
После сварки обязательно выньте из него весь иловый мусор и вымойте с тщательностью.
Паспорт и мануал прописываются для каждого ацетиленового агрегата. Главный инженер производства утверждает их.
С портативные ацетиленовыми генераторами нужно работать только в открытых пространствах.
Нельзя работать с портативными аппаратами в наклоне или рядом с кислородным баллоном.
Пространство, где устанавливается генератор тщательно проветривайте. Не рекомендуется работать в закрытых пространствах с ацетиленовым генератором.
Устройство должно стабильно функционировать.

Генераторы среднего и высокого давления

Генератор ацетиленовый АСП-10 относится к оборудованию, работающему в среднем диапазоне давления. Устройство по принципу действия идентично генераторам низкого давления. Но тут — большие габариты и соответствующая производительность. Из конструктивных особенностей стоит отметить наличие короба, через который проходит вода. Кроме того, здесь предусмотрено элементарное водяное охлаждение ацетилена. Такая необходимость обусловлена большим рабочим давлением и высокой температурой газа.

Достоинства и ограничения конструкции

Как было сказано выше, наибольшей популярностью у потребителей пользуется генератор ацетиленовый сварочный АСП-10 производитель – не принципиален. Благодаря широкой известности его производством занимается многие производители сварочного оборудования на всей территории СНГ.

Данный агрегат синтезирует газ по комбинированной системе. Он отличается стабильным давлением, что очень важно при выполнении работ. При грамотной регулировке первичного давления расход горючего газа будет минимальным. Специалисты отмечают, что АСП-10 зависим от регламентных работ по техническому обслуживанию.

При несоблюдении сроков межремонтного интервала возможны перебои в процессе эксплуатации. Они связаны с засорением вытеснительной камеры побочными продуктами распада, вследствие чего происходит вынужденное смещение перегородки в сторону вытеснителя.

Опыт показывает, что некоторые производители комплектуют приборы газовыми редукторами низкого качества, которые снижают рабочее давление газа. Поэтому следует доверять только проверенным изготовителям.

Для нормализации давления достаточно встряхнуть баллон.

Принцип работы ацетиленового генератора

Классификация генераторов

Достоинства и недостатки разных систем

В генераторах, работающих по системе добавления карбида в воду, элементы разлагаются полностью, происходит охлаждение ацетилена и его промывка. Такие приборы легко обслуживать. Недостатком устройств являются их габариты и большой расход воды. Поэтому системы данного вида устанавливаются в генераторы, имеющие большую производительность.

Генераторы, в которых вода добавляется на карбид и происходит мокрый процесс, надёжны в работе и имеют простую конструкцию. Их недостатком является то, что карбид кальция может разложиться неполностью. Кроме этого, в них ацетилен перегревается, так как поступление воды ограничено. Такая система, как правило, используется в генераторах, производительность которых не превышает десяти кубометров в час.

Выгоднее использовать генераторы с сухим процессом, поскольку они просты в обслуживании, с их помощью сокращаются потери технического газа при растворении в воде и проще удаляются отходы.

Генераторы, работающие по принципу вытеснения воды, позволяют плавно регулировать образование газа. Они надёжны, но в них возможен перегрев ацетилена. Обычно эту схему используют в передвижных устройствах.

Принцип действия ацетиленового генератора

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.

Сжиженный и сжатый газ: в чем отличия
Популярные самоделки из старого газового баллона
Как определить, сколько технического газа осталось в баллоне?

Как работает генератор «вода на карбид»

Основные требования к ацетиленовым генераторам:

Температура окружающей среды, при которой допускается работа ацетиленовых стационарных генераторов, от +5 до -35°С, передвижных – от -25 до +40°С.
Производительность генератора должна соответствовать расходу ацетилена.
Разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически в зависимости от расхода газа.
В генераторе не должно быть деталей и арматуры из сплавов, содержащих более 70% меди, а также устройств, способных вызвать при работе образование искр.
Коэффициент использования карбида кальция (КПИ) должен быть не меньше 0,85.
Генератор должен быть рассчитан на работу с определенной грануляцией карбида кальция.
Генератор должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной емкости, чтобы при прекращении отбора газа не происходил выброс ацетилена в помещение.
В генераторах должна быть предусмотрена продувка всех объемов до заполнения их ацетиленом для удаления остатков воздуха.
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.
Габариты и масса передвижных генераторов должны быть минимальными.

Читать также: Что можно пилить торцовочной пилой

«Вода на карбид» по принципу «сухого процесса»

Система «вытеснение воды»

Комбинированные генераторы

Устройство ацетиленового генератора низкого давления

Сбор правил для механизма агрегата и сварки

Баллон наполовину заполняется водой, пока жидкость не достигнет уровня специального крана.
Заглушку и емкость хорошо вымыть и высушить.
Вещество для создания ацетиленового газа закладывать в столько, сколько написано в мануале. Грануляцию тоже соблюдать, прописанную в правилах.
Перед начальным запуском газосварочного инструмента, газ смешанный с О2 выпустить в атмосферу.
В зимний период во время обеденного отдыха, перекура, вода должна иметь плюсовую температуру в баллонах. Зимой генераторы утепляются. Обычно используют солевые растворы, которые не дают замерзнуть жидкости в аппарате. Но они быстрее портят емкость, так как соленая вода начинает съедать металлические стенки сосуда. Чаще всего в этих целях используют этиленгликоль или глицерин. Смешивается он так – два литра глицерина с одним литром воды. Эта смесь позволяет жидкости не замерзать при – 76 градусах по Цельсию.
В зимний период также следует упаковывать баллоны в специальные утепленные будки, чтобы не дать возможности промерзнуть устройству и внутренней части его.
А также не рекомендуется выкладывать ил рядом с устройством. Его необходимо уносить в вырытые для отходов иловые ямы.
Гашеную известь, которая остается после растворения карбида кальция, тоже нужно вовремя удалять, чтобы входы и выходы баллона не зашлаковывались. Образование шлака ведет к поломке баллона и возможности взрыва.
При довольно длинных перерывах воду лучше сливать из баллона. Особенно рекомендуется делать это в зимние дни.
Раз 90 дней необходимо проводить профилактику генератору. Для этого надо разобрать водяной затвор, газоотводящую трубку, газоподающую трубку.
Все работы по разборе, очистке устройства проводить на улице.
Раз в год осмотр должна проводить администрация производства. Затем необходимо составить специальный документ о проверке.
Ни в коем случае нельзя поджигать спички или идти с открытым огнем к самому устройству или гашеной извести, оставленной после работы. Если будет выброс оставшегося газа произойдет взрыв.
Не оставляйте без присмотра работающий генератор.
После сварки обязательно выньте из него весь иловый мусор и вымойте с тщательностью.
Паспорт и мануал прописываются для каждого ацетиленового агрегата. Главный инженер производства утверждает их.
С портативные ацетиленовыми генераторами нужно работать только в открытых пространствах.
Нельзя работать с портативными аппаратами в наклоне или рядом с кислородным баллоном.
Пространство, где устанавливается генератор тщательно проветривайте. Не рекомендуется работать в закрытых пространствах с ацетиленовым генератором.
Устройство должно стабильно функционировать.

Генераторы среднего и высокого давления

Ацетиленовый генератор. Классификация, устройство и принцип действия ацетиленовых генераторов

Содержание

Классификация ацетиленовых генераторов
Принцип работы ацетиленовых генераторов
- Работа генераторов по принципу “карбид в воду”
- Работа генераторов вода на карбид по принципу “мокрого процесса”
- Работа генераторов вода на карбид по принципу “сухого процесса”
- Генераторы, работающие по системе “вытеснение воды”
- Генераторы с комбинированной системой работы
Устройство и принцип действия генератора низкого давления АНВ-1,25
Устройство и принцип действия генератора среднего давления АСМ-1,25-3
Требования, предъявляемые к конструкции и работе ацетиленовых генераторов

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”.

Классификация ацетиленовых генераторов

Согласно ГОСТ 5190, классификация ацетиленовых генераторов может происходить по следующим параметрам: по давлению ацетилена, по производительности, по способу применения, по принципу действия.

1. По давлению получаемого ацетилена различают генераторы низкого давления – до 0,01МПа, среднего давления – от 0,07МПа до 0,15МПа и высокого давления – свыше 0,15МПа.

2. По производительности, существующие ацетиленовые генераторы синтезируют от 0,3 до 160м3/ч ацетилена.

3. По способу применения генераторы подразделяются на передвижные и стационарные. Производительность передвижных генераторов составляет 0,3-3м 3 /ч, а производительность стационарных генераторов составляет 5-160м 3 /ч.

4. По принципу действия ацетиленовые генераторы классифицируются на работающие по принципам:
а) КВ – карбид в воду;
б) ВК – вода на карбид с вариантом “мокрого” процесса;
в) ВК – вода на карбид с вариантом “сухого” процесса;
г) ВВ – вытеснение воды;
д) ПК – принцип комбинированный, сочетающий схемы “вода на карбид” и “вытеснение воды”.
Именно от принципа действия зависит устройство и работа ацетиленовых генераторов.

Принцип работы ацетиленовых генераторов

Работа ацетиленовых генераторов по принципу “карбид в воду”

Схема работы генератора по принципу “карбид в воду” показана на рисунке. Карбид (поз.1) периодически, отдельными порциями подаётся из бункера (поз.2) через питатель (поз.3) в газообразующую камеру (поз.4), в которой находится вода. Подача карбида регулируется автоматически и зависит от давления внутри бункера с водой. Когда давление падает ниже определённого значения, происходит подача очередной порции карбида кальция.

В газообразующей камере, при взаимодействии с водой, происходит образование ацетилена, который через отборник (поз.7) подаётся в ацетиленовый шланг. В бункере, через решётку (поз.5) просеивается гашёный карбид кальция и через выпускной клапан (поз.6) удаляется из бункера.

К преимуществам данных генераторов можно отнести удобство в обслуживании, хорошее охлаждение и полное разложение карбида кальция. При таком принципе работы достигается наибольший выход ацетилена (до 95%). К недостаткам относятся повышенный расход воды и большие размеры генератора. Аппараты с таким принципом действия используются для установок большой производительности, преимущественно для стационарных газосварочных постов.

Работа ацетиленовых генераторов “вода на карбид” по принципу “мокрого процесса”

Схема работы “вода на карбид” по принципу мокрого процесса изображена на рисунке. В загрузочное устройство (поз.2) загружают карбид (поз.1). Далее, через реторту (поз.3), периодически, порциями подаётся вода. Подача воды регулируется автоматически, в зависимости от давления газа. При падении давления ниже определённого уровня, начинает подаваться вода. Далее, газ выходит в газосборную камеру (поз.4) и через отборник (поз.5) подается в рукав для газовой сварки.

Достоинствами ацетиленовых генераторов с таким принципом работы являются простота конструкции и надёжность аппарата. К недостаткам можно отнести неполное разложение карбида кальция, возможный перегрев ацетилена из-за малого объёма загрузочного устройства и, соответственно, малого объёма воды. А также невозможность применения такого принципа в больших генераторах. Производительность аппаратов с таким принципом действия не превышает 10м3/ч.

Ацетиленовые генераторы “вода на карбид по принципу “сухого процесса”

Схема работы ацетиленовых генераторов такого типа изображена на картинке слева. Принцип действия генератора в следующем: В газосборной камере (поз.5) находится барабан с карбидом (поз.1), оснащённый приводом (поз.2). В барабан, через систему подачи жидкость (поз.3) подаётся вода и через лючки (поз.4) загружается карбид.

Подача воды происходит строго дозировано. Объём воды в два раза превышает её необходимое количество для распада карбида. Излишки воды испаряются из-за большого количества теплоты, выделяющейся при реакции. Гашёная известь, через решетчатые стенки барабана падает вниз, где и происходит выгрузка гашёной извести (поз.6). Ацетилен через отборник (поз.7) подаётся в ацетиленовый рукав.

Благодаря тому, что излишки воды испаряются, известь получается сухой, в виде порошка. Из-за этого данный принцип работы и получил название “сухого процесса”.

Преимущества данного принципа в простоте обслуживания таких генераторов, простоте удаления гашёной. Кроме того, ацетилен на растворение в воде не расходуется. Подобный принцип работы применяется в стационарных ацетиленовых генераторах средней производительности.

Генераторы ацетилена, работающие по системе “вытеснение воды”

Схема работы таких генераторов показана на рисунке справа. У подобных генераторов газообразующая камера (поз.2) состоит из двух сообщающихся сосудов: газообразователя и вытеснителя. Корзина с карбидом (поз.1) подаётся в газообразователь и вода из него вытесняется в воздушные подушки (поз.3) вытеснителя. Образовавшийся ацетилен через отборник выходит из камеры.

Количество карбида и объём вырабатываемого ацетилена регулируются автоматически, в зависимости от давления ацетилена. При избыточном давлении вода вытесняется в воздушные подушки вытеснителя и процесс выработки ацетилена замедляется. При падении давления ацетилена вода перетекает из вытеснителя в газообразователь и смачивает находящуюся там корзину с карбидом, стимулируя процесс образования ацетилена.

К преимуществам данного способа можно отнести надёжную работу и плавную регуляцию газообразования. К недостаткам – возможный перегрев ацетилена и невозможность обслуживания больших установок с большим объёмом загружаемого карбида. Поэтому, такая система применяется только для подвижных ацетиленовых генераторов, производительность которых меньше, чем у стационарных.

Принцип действия ацетиленовых генераторов с комбинированной системой работы

Ацетиленовые генераторы с комбинированной системой работы сочетают в себе принцип действия “вода на карбид” и “вытеснение воды”. Схема их работы показана на картинке слева. В газосборную камеру (поз.6) помещается корзина с карбидом (поз.1), в которую из бака (поз.4) подаётся через реторту (поз.3) вода.

При взаимодействии воды с карбидом образуется ацетилен. При избыточном давлении ацетилена вода вытесняется в воздушный мешок (поз.5) вытеснительной камеры. Образовавшийся ацетилен, через обратный клапан (поз.7) проходит в отборник (поз.8) и через него выходит из камеры. Когда давление ацетилена падает, и он перестаёт вытеснять воду, она перетекает из воздушных мешков вытеснителя в корзину с карбидом и начинает взаимодействовать с ним, стимулируя образование ацетилена.

Такая система работы используется в передвижных генераторах. Главным её достоинством является большая плавность работы и отсутствие больших перепадов давления ацетилена.

Устройство и принцип действия ацетиленового генератора низкого давления АНВ-1,25

На рисунке показано внутреннее устройство однопостового передвижного ацетиленового генератора АНВ-1,25 и его внешний вид. Генератор работает по принципу действия “вода на карбид”, производительность ацетилена равна 1,25м 3 /ч, а давление газа не превышает 0,01МПа.

Корпус генератора (поз.7) состоит из двух камер: верхней и нижней. Верхняя камера называется водосборник (поз.6), а нижняя – газосборник (поз.9). Камеры разделены между собой горизонтальной перегородкой (поз.8).

Внизу газосборной камеры предусмотрена реторта (поз.14), в которую помещают корзину с карбидом. После загрузки карбида, реторта герметично закрывается крышкой (поз.12) с резиновой подкладкой.

Сверху в корпус подаётся вода, подача которой в реторту осуществляется при помощи крана (поз.10). При поступлении воды в реторту, она вступает в реакцию с карбидом, образуя ацетилен, который, проходя по трубе (поз.11), собирается в газосборной камере. Затем, ацетилен проходит через осушитель (поз.5) и водяной затвор (поз.3) и по шлангу (поз.2), подаётся из генератора в газовую горелку или газовый резак.

Регуляция давления в ацетиленовом генераторе происходит автоматически. Когда давление газа в корпусе возрастает, вода начинает вытесняться из реторты в вытеснитель (поз.4). Когда уровень воды становится ниже уровня крана (поз.10), вода перестаёт поступать в реторту и образование ацетилена резко снижается. Давление газа начинает уменьшаться и вода, вытесненная им, возвращается из вытеснителя (поз.4) в реторту (поз.14).

Генератор типа АНВ-1,25 работает при температуре до -25°C, т.к. его система подачи воды располагается внутри корпуса и нагревается за счёт теплоты, выделяющейся при химической реакции воды и карбида кальция. При работе в зимних условиях, водяной предохранительный затвор закрепляют внутри корпуса, в циркуляционной трубе (поз.1). При работе летом, затвор крепят снаружи корпуса.

Устройство и принцип действия ацетиленового генератора среднего давления АСМ-1,25-3

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 м 3 /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.

Читайте также:

Виниловые пластинки пола

Требования, предъявляемые к конструкции и работе ацетиленовых генераторов

1. Возможность работы в широких диапазонах температур, (для передвижных генераторов от -25°C до +40°C)

2. Ацетиленовые генераторы, независимо от устройства и принципа действия, должны иметь газообразовательную камеру, в которой происходит смешивание карбида кальция с водой.

3. Во всех ацетиленовых генераторах должна быть газосборная камера для хранения выделяющегося ацетилена,.

4. Для регулирования объёма вырабатываемого ацетилена, необходимо устройство, для автоматической регуляции процесса газообразования.

5. Ацетилен относится к взрывоопасным и пожароопасным газам. Поэтому, в конструкции ацетиленовых генераторов не должно быть элементов, способных образовывать искры.

6. Конструкция генераторов должна исключать самопроизвольный выход ацетилена в атмосферу и препятствовать попаданию воздуха из атмосферы в генератор.

7. Для измерения давления ацетилена, генераторы низкого и среднего давления должны быть оснащены манометрами или другими измерительными приборами, показывающими давление газа.

8. Надёжность работы генератора при выработке ацетилена, давление которого составляет 0,2-1,1 от номинального давления.

9. Для ограничения давления газа в пределах, установленных для данного генератора, необходимо специальное предохранительное устройство.

10. Для защиты генератора от взрыва газокислородного пламени при обратном ударе, необходимо применять предохранительные затворы. Подробная информация о них на странице “Предохранительные затворы ацетиленовых генераторов”.

Ацетиленовый генератор: устройство и принцип работы

Классификация

Использование данных устройств целесообразно в местах отсутствия массового производства ацетилена. Установки различаются следующими характеристиками:

Тип исполнения. Существуют агрегаты стационарного и мобильного типа.
Производительность. Стационарные устройства отличаются небольшими размерами, поэтому они способны синтезировать не более 0,7 м3 за час. Передвижные приборы имеют возможность генерировать от 1 м3.
Давление. Производят аппараты низкого, среднего и высокого давления, в зависимости от типа назначения. Например, высокое давление необходимо для газовой резки металла.

Ввиду высокой опасности производство установок жестко регулируется требованиями межгосударственного стандарта 519-78.

Температурный режим эксплуатации не зависит от типа исполнения – для надежной работы необходимо работать в диапазоне от -30 до +40 Сº.

Работа с генератором требует определенных навыков для самостоятельной регулировки запорного механизма и силы давления.

Для выполнения сварочных работ чаще всего применяют ацетиленовые генераторы АСП-10, а также АСП-15 и Малыш. Они отличаются удачным сочетанием компактных размеров и высокой производительности.

Требования по безопасной 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.

«Хороший» и «плохой» газ
Сфера применения газовых ротаметров
Сфера применения и особенности водородных баллонов

Принцип действия

Существует три основных способа получения газа:

Вода на карбид;
Карбид в воду;
Вытеснение воды.

Устройства первого типа отличаются простотой и надежностью. Данная технология известна под названием «мокрый процесс». Отличительная особенность – регулятором подачи воды является давление. При его падении происходит пополнение уровня жидкости.
Главным преимуществом является возможность работы с карбидом любой фракции. Минусом является неполная переработка твердой фракции и чрезмерная температура газа в зоне синтеза. Основная область применения – мобильные посты.

В системе вода на карбид существует так называемый «сухой процесс». Он отличается дозированным методом подачи воды в зону реакции. Ее количество должно превышать необходимый объем в два раза – в этом случае излишки испаряются под воздействием высокой температуры, а известь получается в виде сухого порошка, что и дало название процессу.

Технологию второго типа специалисты считают наилучшей, поскольку система карбид на воду позволяет полностью растворить твердые частицы, увеличивая производительность системы. Карбид подается в газообразующую камеру через засыпной бункер, стенки которого открываются под действием давления пара.

К недостаткам относят большой расход воды и габариты, которые гораздо выше установок, работающих по иным технологиям.

Система вытеснения воды является комбинацией вышеперечисленных методов. В генераторах данного типа емкость с карбидом помещают в газосборную камеру, куда подают воду. При повышении давления ацетилен вытесняет воду в воздушный мешок и проходит через обратный клапан. После падения давления жидкость перетекает обратно в бак.

Данные установки отличаются высокой производительностью и стабильность работы, при одном недостатке – высокой температуре после выдачи 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:

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

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 конструкции

Для нормализации давления достаточно встряхнуть баллон.

Устройство низкого давления

Данные генераторы работают по принципу вода на карбид. Основным элементом конструкции любого аппарата подобного типа является корпус, внутренняя часть которого разделена на два отсека горизонтальной перегородкой. В верхней части находится вода для реакции, а в нижней – загрузочная емкость с карбидом, имеющая уплотнитель для герметичности.
После подачи жидкости происходит синтез ацетилена, который проходит через специальный осушитель и водяной затвор. Выдача газа происходит через гибкие соединители. Подача воды регулируется автоматически – она подается при падении давления в системе.

Можно ли собрать такое устройство самостоятельно

Стальной корпус.
Перегородка.
Водяной затвор.
Карбид.
Вода.
Устройство в виде трубки внутри баллона для вывода газа.
Резак или горелка.

Требования к размещению

Рассматриваемые приборы являются источником повышенной опасности. При эксплуатации необходимо соблюдать осторожность, а именно:

Соблюдать температурный режим, который указан в паспорте изделия.
Следить за стабильностью работы газового редуктора.
Выбирайте устройства с покрытием, препятствующим образованию искр.
Контролировать стабильность функционирования устройства. В случае подсоса воздуха следует немедленного прекратить работы.
Не допускать превышения допустимого давления свыше 40 %.
Следить за герметичностью корпуса. Внутри должно быть достаточно места для образования газа.
Не допускайте утечек газа в атмосферу при эксплуатации.
Необходимо обеспечить достаточный уровень охлаждения аппарата.
Запрещена установка на проходах, а также на маршрутах движения при эвакуации.

Генераторы разрешено эксплуатировать только в помещениях с действующей системой вентиляции. В случае работы на открытом воздухе, устройство должно быть размещено под навесом. Запрещена эксплуатация вблизи источников огня. Расстояние между сварочным постом и генератором должно быть не менее 15 метров.

Основные требования к ацетиленовым генераторам:

Температура окружающей среды, при которой допускается работа ацетиленовых стационарных генераторов, от +5 до -35°С, передвижных – от -25 до +40°С.
Производительность генератора должна соответствовать расходу ацетилена.
Разложение карбида кальция в генераторе должно регулироваться автоматически в зависимости от расхода газа.
В генераторе не должно быть деталей и арматуры из сплавов, содержащих более 70% меди, а также устройств, способных вызвать при работе образование искр.
Коэффициент использования карбида кальция (КПИ) должен быть не меньше 0,85.
Генератор должен быть рассчитан на работу с определенной грануляцией карбида кальция.
Генератор должен быть герметичным и иметь газосборник достаточной емкости, чтобы при прекращении отбора газа не происходил выброс ацетилена в помещение.
В генераторах должна быть предусмотрена продувка всех объемов до заполнения их ацетиленом для удаления остатков воздуха.
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.
Габариты и масса передвижных генераторов должны быть минимальными.

Читать также: Трехкулачковый самоцентрирующийся патрон чертеж

Сбор правил для механизма агрегата и сварки

При соединении ацетилена и кислорода образуется гремучая смесь. Запрещено допускать к работе с генератором лиц, не изучивших требования охраны труда и техники безопасности. Приведем основные выдержки из правил по ОТ:

Емкость заполняют водой до уровня сливного отверстия.
Резервуар и заглушка должны быть сухими и очищенными от посторонних элементов.
При выборе карбида кальция следует руководствоваться инструкцией по эксплуатации, в которой указано необходимое количество и размер фракций.
При использовании в холодное время года необходимо тщательно утеплять генератор. Температура жидкости в баллонах должна иметь положительное значение.

Для увеличения температуры замерзания в одну часть воды добавляют две части глицерина. Полученная смесь кристаллизируется при – 76 Сº.

Побочные продукты не рекомендуются хранить рядом с баллоном. Их утилизируют в специальных контейнерах.
Известь, полученную в процессе эксплуатации, необходимо периодически очищать. В противном случае прибор выйдет из строя.
Техническое обслуживание следует проводить не реже одного раза за квартал. Проведенные работы вносят в журнал обслуживания сварочного оборудования.
Запрещено оставлять без присмотра работающий генератор.
По окончанию работ необходимо провести полную очистку оборудования.
Не реже одного раза за год устройство осматривает специальная комиссия от администрации предприятия. Результаты проверки оформляются документально, по форме, указанной в нормативно-правовых документах.

Соблюдение данных правил позволит безопасно использовать генератор, а своевременное обслуживание позволит увеличить срок службы.

Можно ли собрать самостоятельно. Стоит ли делать?

Конструкция ацетиленового генератора не отличается высокой технологической сложностью. Обладая слесарными навыками можно легко собрать его своими руками, благо схем и чертежей на форумах хватает. Запчасти для сборки стоят не очень дорого. Кроме того, они достаточно распространены – их можно купить на любом рынке.
Основная сложность заключается в соблюдении всех технологических требований – малейший дефект приведет к утечке, что чревато сильным взрывом.