Газосварочное оборудование и оборудование для резки

Ацетиленовые генераторы.

Производство ацетилена из карбида кальция

Ацетилен можно получить различными способами, но чаще его получают из карбида - кальция и пиролизом природного газа.

Карбид кальция СаС2 представляет собой химическое соединение кальция с углеродом. Хранят и перевозят карбид в герметических барабанах из волнистой стали вместимостью 50—130 кг.

Карбид кальция обладает большой химической активностью по отношению к воде (1 кг карбида выделяет 250—300 л С2Н2). Реакция взаимодействия CaCg с водой протекает с образованием ацетилена и гашеной извести:

СаС2 + 2НаО = С2Н2 + Са (ОН)а + Q.

Аппараты, служащие для получения С2И2 из СаС2, называют генераторами. По способу применения генераторы бывают стационарные (АСК, ГРК-10-57; ГИД-40; АСР-1-56 и др.) и передвижные (АНВ-1,25; АМВ-1,25; ГВР-1-25; ГВР-3; МГ-55 и др.), низкого (до 0,02МПа), среднего (0,02—0,15 МПа) и высокого давления (свыше 0,15МПа), по способу взаимодействия карбида с водой генераторы работают по трем системам: ВК («вода на карбид»), KB («карбид на воду») и ВВ («вытеснение воды»). Производительность генераторов колеблется от 0,8 до 640 мв/ч.

На стационарных установках ацетилен получают в газообразном и растворенном виде. Станции газообразного С2Н2 отпускают газ потребителям под давлением не свыше 0,15МПа, а станции растворенного ацетилена — в растворенном виде в баллонах.

Ацетиленовая станция (АС) — это часть производственного предприятия (завода), состоящая из одного или нескольких зданий и сооружений, в которых размещается оборудование для производства газообразного или растворенного ацетилена из карбида кальция, его хранения, наполнения и выдачи потребителям по трубопроводу или в баллонах. Ацетиленовая распределительная установка (АРУ) располагается в отдельном здании или отдельном помещении производственного здания, в котором размещаются компрессоры,

ацетиленовые рас­пределительные рампы и баллоны с растворенным ацетиленом для питания этих рами.

АС состоит из основных производственных отделений (генераторное, газгольдерное, компрессорное, наполнительное со складом баллонов, химической очистки и осушки ацетилена), подсобно-производственных помещений (промежуточный склад карбида, раскупорочная, ремонтная мастерская, малярная, кладовая), а также административных и бытовых помещений для персонала станции.

Производство газообразного ацетилена. Технологический процесс производства газообразного ацетилена включает в себя (рис, 5.1, а) следующие операции: раскупорку карбидных барабанов и подачу карбида в генератор; получение сырого ацетилена в генераторе; промывку и химическую очистку ацетилена; учет и хранение ацетилена.

Устройство и работа стационарных генераторов ГНД-40 системы «карбид на воду» и ГРК-Ю системы «вода на карбид» изложены ниже.

Генератор ГНД-40 производительностью 80 м3/ч включает в себя (рис. 5.2) загрузочную камеру, под которой располагается секторный питатель с ячейками; загрузочный механизм, автоматически питающий генератор карбидом; загрузочную шахту, заканчивающуюся конусом для равномерного распределения карбида по всей поверхности; решетку, на которой происходит реакция карбида с водой. Установка имеет газгольдер, химический очиститель и гидравлические затворы. Ацетилен из газгольдера по трубопроводу может подаваться в генератор. Благодаря этому предотвращается образование вакуума при спуске ила. Для подачи карбида в камеру служит подвижной загрузочный бункер.

Генератор ГРК-Ю (рис. 5.3) производительностью 10 м3/ч имеет две попеременно включаемые реторты с корзинами, рубашками охлаждения и крышками, два газосборника, регуляторы подачи воды и давления газа, обратные клапаны (воды и газа), предохранительный клапан, водяной гидравлический затвор и щит управления с термометром и манометрами.

Воду заливают в нижний сборник и водяной затвор до контрольных краников. Нижний газосборник служит одновременно промывателем ацетилена. Пуск генератора производят открыванием вентилей для подачи воды в рубашку охлаждения и реторту. С2Н2 поступает в верх­ний, а затем в нижний газосборники, промыватель, регулятор давления, водяной затвор, влагосборник, далее в трубопровод.

В генераторе контролируют температуру отходящего газа и воды в газообразователе. Для переключения реторт с рабочего режима на загрузку и наоборот служит перепускной клапан. После полного разложения СаС2 в одной реторте вода через кран перетекает

Для газовой резки и сварки применяют ацетилен, поставляемый в баллонах и получаемый при взаимодействии карбида кальция с водой.

В отличие от кислородных ацетиленовые баллоны окрашены в белый цвет с красной надписью «ацетилен». Отличаются они также и устройством вентиля.

Поставляемый в баллонах ацетилен растворяется в ацетоне под давлением 15—18 кГ/см2 Емкость баллона 40 л, вмещает до 5 м3 ацетилена. Остаточное минимальное давление по окончании использования баллона зависит от температуры окружающего воздуха и должно быть не менее. Минимальные остаточные давления в баллонах с ацетиленом.

Ацетиленовые баллоны необходимо размещать вертикально или с небольшим наклоном во избежание вытеснения из них растворителя с ацетиленом. Проверяют их через 3 года. После проверки на баллонах ставится клеймо с указанием даты следующей проверки.

Ацетилен можно получить также при взаимодействии карбида кальция с водой в специальных газогенераторах

При разложении 1 кг карбида кальция получают 230—280 г ацетилена в зависимости от сорта и размеров кусков. Для хранения и перевозки карбид кальция упаковывают в барабаны, герметически закрываемые крышками.

Ацетиленовые генераторы подразделяются по роду установки на передвижные и стационарные; по принципу действия — на генераторы системы «вода на карбид», «карбид в воду» и контактной системы; по давлению — на генераторы низкого (до 0,1 кГ/см2), среднего (от 0,1 до 1,5 кГ/см2) и высокого давления (более 1,5 кГ/см2); по производительности.

Рис. 1. Ацетиленовые генераторы (схемы): А — принцип зарядки - «карбид в воду»; Б — «вода в карбид»; В — сухое разложение карбида; Г — принцип вытеснения; Д — комбинированного действия — «вода в карбид» и «вытеснение»; 1 — бункер с карбидом кальция; 2 — реторта; 3 — подача воды; 4 — газосборник; 5 — удаление осадка; 6 — отбор газа.

Генераторы бывают низкого давления (до 0,01 МПа), среднего давления (0,15 МПа) и высокого давления (более 0,15 МПа).

Тема 20.