Ацетиленовый генератор: виды, устройство и принцип работы

Ацетилен является бесцветным горючим газом. Это вещество является соединением углерода и кислорода, полученным в результате химической реакции. Применяется ацетилен для сваривания металлов, в химической промышленности, а также для производства взрывчатых веществ.

Этот газ является полностью синтетическим, поэтому, в отличие от метана, пропана и других природных летучих веществ, может быть приготовлен непосредственно на месте производственного процесса. Для получения ацетилена используются генераторы, в которых этот газ образуется при реакции карбида кальция с водой.

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.

Скачать ГОСТ 30829-2002

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.

Видео описание

Газосварка: первые шаги.

Правый и левый методы сварки

Пламя движется слева направо впереди присадочного прутка Источник youtu.be
Сварка ацетиленом и кислородом осуществляется левым и правым методами – это вовсе не жаргон, а предусмотренное и утвержденное ГОСТом правило. Если горелка перемещается слева направо (ориентируетесь по своим рукам) впереди присадочного прутка, то есть, пруток как бы подталкивает факел, то это правый способ. При левом способе действие производится наоборот — справа налево, где сварочный пруток как бы убегает от горелки.

Нельзя сказать, что качество соединения одним методом лучше, нежели другим, но правый способ применяется для металла толще 5 мм. Однако левый метод получается лучше с эстетической точки зрения – сварщик постоянно наблюдает шов и может добиться его постоянной ширины и толщины. А ешё левый вариант позволяет пламени как бы разливаться по металлу и это в значительной степени снижает риск пережога заготовки. Движение мундштука осуществляется строго по одной линии. А вот пруток движется не только прямо, но и совершает колебательные движения в стороны – это позволяет создать более прочный шов.

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.

«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.

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.

Технология газовой сварки

Как уже было сказано, сварка ацетиленом и техническим кислородом осуществляется путем смешивания этих газов (C2H2 хорошо горит, а O2 – идеально поддерживает горение) и воспламенения для нагрева обрабатываемых поверхностей. Кислород здесь, по сути, выполняет две функции:

• Образующийся в генераторе C2H2 имеет малое давление на выходе из резервуара, но его подхватывает струя кислорода и увлекает в горелку.
• Когда сварщик поджигает смесь у сопла, у него есть возможность регулировать мощность факела барашковым краном, отвечающим за подачу кислорода, поддерживающего процесс горения.

Такую емкость для газовой сварки можно купить в строительном магазине Источник all.biz

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.

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.

Как самому сделать водородный сварочный аппарат

Сварка водородом пригодится любому умельцу. Водородный резак является недешевым оборудованием. Кроме того, доступные в продаже аппараты зачастую оказываются непригодными для пайки мелких деталей, особенно для ювелирных изделий.

Выходом из этой ситуации является изготовление атомно-водородной сварки своими руками. Все детали, необходимые для создания такого прибора можно легко приобрести в любом хозяйственном магазине. Итак, давайте рассмотрим, как это сделать в домашних условиях.

Основная емкость

Установка для сварки при помощи водорода. Аппарат водородной сварки работает в результате горения водорода, благодаря диссоциации водного раствора щелочи.
Этот процесс осуществляется в емкости, для которой отлично подойдет пол литровая банка. Ее необходимо закрыть пластмассовой крышкой с двумя отверстиями, проделанными для вывода контактов от электродов.

Все выводы необходимо плотно загерметизировать. Для этих целей подойдет клей «Момент».

В качестве электродов можно использовать четырехсантиметровые полоски из нержавеющей стали. Для наибольшей производительности сварочного аппарата требуется задействовать весь объем жидкости.

Для этого пластины просверливаются по верхнему и нижнему краю и соединяются между собой диэлектрическими шпильками. На получившемся блоке делаются клеммы: два минуса, расположенные по краям, и полюс между ними.

Каждая клемма загибается и фиксируется на емкости болтом. На эти болты будут накидываться клеммы от источника питания.

Емкость необходимо заполнить с помощью шприца рабочей жидкостью через штуцер отвода газов. Электролит представляет собой 8-10% смесь гидроокиси натрия в дистиллированной воде. При работе электролизера температура рабочей жидкости щелочного раствора обычно не превышает 80 °С.

Гидродозатором выступает второй сосуд. В нем газы насыщаются парами горючих веществ. Затем полученная смесь направляется в третью емкость, наполненную обычной водой. Она выполняет функцию затвора для выхода газов.

В качестве сопла, через которое буду выходить кислород, водород и горючие вещества, может быть использована обычная медицинская игла.

Источник тока для атомно-водородной сварки

В качестве источника тока может использоваться обычный аккумулятор на 12 вольт. Этот вариант отлично подойдет для работы с металлом фиксированной толщины.

Его недостатком является отсутствие возможности контроля силы пламени горелки, так как ее производительность определяется выработкой водорода и кислорода, зависящей от силы тока.

Выбор зарядного устройства для автомобильных аккумуляторов будет более предпочтительным. Для работы с тонкими металлическими пластинами или ювелирными изделиями зарядку можно настроить на 3 вольта.

Запитать кислородом водородную сварку можно от обычной сети в 220 В, что позволяет использовать данный аппарат в домашних условиях.

Обменная камера

Принципиальная схема аппарата водородной сварки. Для отбора водорода и кислорода, подаваемого в горелку, используется еще одна емкость – обменная камера. Внутри нее необходимо проделать 3 отверстия:

• для заправки рабочей жидкостью;
• снизу штуцер для подачи рабочей жидкости в основную емкость;
• штуцер для подачи газовой смеси на сопло.

Конструкцию дополнительной емкости также необходимо тщательно загерметизировать. Через водородные затворы водородного генератора не должны просачиваться газы и жидкость. Это также решается с помощью «Момента».

Изготовление горелки

Для изготовления горелки можно использовать обычный резиновый шланг. Именно по нему водород и кислород будут транспортироваться от обменной камеры к соплу. В качестве сопла можно применить иглу от шприца или капельницы. Последняя будет более предпочтительным выбором, так как стенки этой иглы толще.

Шланг необходимо плотно закрепить со штуцером обменной камеры и основанием иглы. Это достигается при помощи хомутов. После завершения всех операций по сборке аппарата можно приступать к его испытанию.

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.

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ОХРАНЫ ТРУДА

1.1. Настоящая инструкция распространяется на работников, выполняющих работы по обслуживанию переносных ацетиленовых генераторов, предназначенных для получения газообразного ацетилена из карбида кальция и воды для питания ацетиленом аппаратуры газопламенной обработки металлов. 1.2. К работе по обслуживанию переносного генератора допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинский осмотр и техническое обучение по данной специальности, сдавшие экзамен и имеющие удостоверение на право работ по обслуживанию переносных ацетиленовых генераторов. 1.3. Допуск к работе оформляется приказом по предприятию после проведения вводного и первичного на рабочем месте инструктажей по охране труда, обучения безопасным методам ведения работ, стажировки на рабочем месте и успешной проверки знаний требований по охране труда. 1.4. Не реже одного раза в 3 месяца работник обязан пройти повторный инструктаж по охране труда. Не реже одного раза в 12 месяцев проводится проверка знаний специально созданной комиссией под председательством работника, назначенного приказом руководителя предприятия. 1.5. Работникам необходимо соблюдать установленный администрацией режим труда и отдыха. 1.6. Получение ацетилена в переносных генераторах относится к категории взрывоопасных и вредных производств. 1.7. Несоблюдение правил охраны труда, пожарной безопасности, а также норм технического режима может привести к авариям. Поэтому от работников требуется особая внимательность и четкое знание безопасных приемов работы. 1.8. На работников, выполняющих работы по обслуживанию переносных ацетиленовых генераторов, возможно воздействие следующих опасных и вредных производственных факторов: — ацетилен; — газообразные токсичные примеси в ацетилене: сероводород и фосфористый водород; — аэрозоли, образующиеся при сварке или резке. 1.9. В соответствии с Типовыми отраслевыми нормами сварщик обеспечивается бесплатной спецодеждой, спецобувью и другими средствами индивидуальной защиты (СИЗ): — перчатки резиновые и брезентовые; — фартуки резиновые; — респираторы; — защитные очки закрытого типа со стеклами, имеющими соответствующую плотность светофильтров, или щитки. 1.10. Работнику, занятому по обслуживанием переносных ацетиленовых генераторов, кроме настоящей Инструкции, следует знать: — план ликвидации аварийных ситуаций на своем рабочем месте; — инструкцию по эксплуатации ацетиленового генератора; — инструкцию по аварийной остановке ацетиленового генератора; — инструкции по противопожарной безопасности на своем рабочем месте; — правила пользования СИЗ (респираторы, щитки, очки и т.д.); — правила оказания первой помощи при несчастных случаях; — правила личной гигиены. 1.11. О случаях травмирования сварщика следует немедленно сообщить начальнику смены или начальнику станции. 1.12. Работники несут ответственность за нарушение требований настоящей Инструкции в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации.

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.

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.

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