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.

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.

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.

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.

Заключение

Вот мы и разобрались в том, что такое ацетиленовый генератор. Цена на подобное оборудование напрямую зависит от его типа. Так, АСП-10 обойдется примерно в 20 000 рублей. Чем производительнее агрегат, тем он дороже. Полноценные стационарные установки высокого давления стоят от 30 000 рублей и выше. При выборе необходимо учитывать, при каких температурах работает оборудование. Чем диапазон шире, тем оно более универсальное. В общем, это вся основная информация по данной теме. Теперь вы знаете, что такое ацетиленовый генератор, какие бывают виды данных устройств, в чем их конструктивные и технические отличия.