СВАРКА, РЕЗКА И ПАЙКА МЕТАЛЛОВ

АЦЕТИЛЕНОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ

Ацетиленовые генераторы служат для производства ацетилена путём взаимодействия карбида кальция и воды. Существуют ацети­леновые генераторы различных систем и размеров. Главными ча­стями ацетиленового генератора являются газообразователь или реактор, в котором происходит образование ацетилена, и газгольдер или сборник газа, в который поступает полученный ацетилен. Ино­гда газообразователь и газгольдер конструктивно объединяются в одно целое.

По способу взаимодействия карбида кальция с водой различают три основные системы ацетиленовых генераторов, характеризую­щихся устройством газообразователя:

1. Система «карбид в воду» (фиг. 121, а), при которой карбид периодически забрасывается отдельными порциями в большой объём воды. Принципиально эта система является наилучшей. Куски карбида омываются большим количеством воды, разложение практически происходит до конца; зона реакции очень хорошо ох­лаждается. Образующийся ацетилен, проходя через слой воды, хо­рошо охлаждается и промывается; полимеризации ацетилена прак­тически не происходит. Поэтому генераторы этой системы дают наивысший выход ацетилена из карбида, около 95%, чистый охлаждённый ацетилен и наименее взрывоопасны.

2. Система «вода на карбид» (фиг. 121,6), при которой вода периодически подаётся на карбид, насыпанный в открытую сверху коробку, помещаемую в горизонтальную цилиндрическую реторту, герметически закрывающуюся снаружи. Карбид реагирует с отно­сительно малым количеством воды, зона реакции охлаждается не­достаточно. Возможен перегрев ацетилена и его полимеризация.

Куски карбида обволакиваются слоем гидрата окиси кальция Са(ОН)2 (гашёная известь), разъединяющей карбид с водой; ре­акция разложения не доходит до конца, и генераторы дают пони­женный выход ацетилена—-85—90%. Единовременная загрузка карбида в реторту невелика, и при сколько-нибудь значительной производительности генератора его непрерывно обслуживает ра- бочий-генераторщик, находящийся в тяжёлых условиях труда (разъедающее действие известкового раствора; вдыхание техниче­ского ацетилена). Несмотря на указанные существенные недостатки, система ацетиленовых генераторов «вода на карбид» является в настоящее время наиболее распространённой, что объясняется простотой конструкции генераторов этой системы.

в

Фиг. 121. Схемы ацетиленовых генераторов, работающих по системе: а — карбид в воду; б — вода на карбид; в — контактная.

цией газгольдера. Генераторы низкого давления дают ацетилен при давлениях от 50 до 500 мм вод. ст. и имеют газгольдер типа плавающего колокола (фиг. 122). Давление газа определяется от­ношением веса плавающего колокола G к площади его поперечного сечения F и при работе, независимо от расхода ацетилена и коли­чества его в газгольдере, остаётся практически постоянным

п — — = const.

F~~ F

Генераторы среднего давления дают ацетилен с давлением от 300 до 3000 мм вод. ст. Газгольдер устроен по принципу сообщаю­щихся сосудов, верхний разервуар открыт и сообщается с атмосфе­рой (фиг. 123). Давление ацетилена не остаётся постоянным и за­висит от количества его в газгольдере. С увеличением количества

Фиг. 122. Схема газгольдера Фиг. 123. Схема газгольдера

низкого давления. среднего давлення.

ацетилена разность уровней верхнего и нижнего резервуаров и да­вление ацетилена возрастают, с уменьшением количества ацетилена в газгольдере давление его снижается.

Газгольдер генератора высокого давления представляет собой не сообщающийся с атмосферой закрытый резервуар. При повыше­нии давления сверх допустимого предела избыток ацетилена вы­пускается в атмосферу через предохранительный клапан. Генера­торы этого типа изготовляются на рабочее давление до 15000 мм вод. ст. Давление в газгольдере меняется пропорционально нахо­дящемуся в нём количеству ацетилена. Генераторы высокого дав­ления часто имеют автоматические устройства для поддержания более постоянного рабочего давления ацетилена.

Для питания сварочных горелок желательно иметь возможно более высокое давление ацетилена. Повышение давления улучшает работу сварочных инжекторных горелок, облегчает подачу ацети­лена по трубопроводам, уменьшает колебания давления газа у го­релки в процессе сварки. Ацетилен высокого давления порядка 6000—10000 мм вод. ст. даёт возможность работать безинжектор - ными горелками высокого давления, простыми по конструкции, на­дёжными в работе, обеспечивающими максимальные устойчивость

и постоянство сварочного пламени. Поэтому, технологически для сварки ацетиленовый генератор тем лучше, чем выше давление производимого им ацетилена.

Наилучшими должны быть признаны генераторы высокого да­вления, на втором месте стоят генераторы среднего, на третьем — низкого давления. В настоящее время большинство применяемых генераторов низкого давления значительно меньше генераторов среднего давления и лишь начинают входить в практику нашей промышленности генераторы высокого давления.

Причина парадоксального, на первый взгляд, положения, что реже всего применяются в ацетиленовых генераторах наилучшие газообразователи системы «карбид в воду» и газгольдеры высокого давления лежит в том, что генераторы «карбид в воду» и высо­кого давления имеют более сложную конструкцию. Промышлен­ность часто до сих пор довольствуется примитивными ацетилено­выми генераторами низкого давления. В настоящее время перед со­ветскими конструкторами стоит благодарная задача создания более совершенных ацетиленовых генераторов высокого давления, дей­ствующих по принципу «карбид в воду», пригодных для массового применения в любых производственных условиях, надёжных в ра­боте и простых по конструкции.

Ацетилен из генератора до поступления в горелки обычно про­ходит через очистители и обязательно через предохранительные затворы.