АЦЕТИЛЕНОВЫЙ ГЕНЕРАТОР (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относятся к газосварочному оборудованию, а именно, к вариантам генераторов газообразного ацетилена разложением карбида кальция водой для питания аппаратуры газопламенной обработки металлов (сварка, пайка, резка, напыление) и может быть использована при изготовлении передвижных генераторов двух типов - с защитным устройством сухого или жидкостного типов.
Известные конструкции генераторов ацетиленовых передвижных содержат газообразователь, предназначенный для выработки ацителена из карбида кальция и воды, газосборник, предназначенный для хранения ацетилена и компенсации неравномерности газопотребления и газообразования ацетилена, предохранительное пламягасящее устройство с жидкостным или сухим затвором, предназначенное для локализации пламени ацетилено-воздушной или ацетилено-кислороднойсмеси и предохранения от попадания кислорода или воздуха в генератор со стороны отбора газа, а также другие функциональные элементы, например, предохранительное устройство для сброса избыточного давления, манометр для измерения давления в газосборнике, переливную трубку для сообщения газообразователя и газосборника. Межгосударственный стандарт ГОСТ 30829 -2002 «Генераторы ацетиленовые передвижные», дата введения 2004-07-01. Общие технические требования).
В известных генераторах согласно ГОСТ 12.2.054 (Межгосударственный стандарт. Система стандартов безопасности труда «Установки ацетиленовые». Требования безопасности, требования к запорной арматуре и предохранительным пламегасящим устройствам. Издание (октябрь 2001 г.)) пламягашение в конструкциях с жидкостным предохранительным затвором обеспечивается уровнем пламягасящей жидкости и наличием обратного клапана. В генераторах с сухим предохранительным затвором надежность пламягашения обеспечивается конструктивными особенностями пламягасящего элемента, а также наличием обратного клапана и отсечного устройства.
Кроме того, конструкция жидкостного затвора должна предотвращать унос залитой в него жидкости в виде капель и брызг при расходе газа.
Проблема уноса жидкости при расходе газа является актуальной и для ацетиленовых генераторов с предохранительным сухим затвором и касается воды, содержащейся в газосборнике генератора. Причиной уноса воды являются завихрения, возникающие в газосборнике, и, приводящие к образованию брызг, которые уносятся через выходной ниппель при расходе газа. При попадании воды как в сухой, так и жидкостный затворы снижается надежность подачи газа потребителю в условиях низких температур, а также безопасность пламягашения.
Задача полезной модели - усовершенствование ацетиленовых генераторов передвижных.
Технический результат от использования полезной модели - снижение уноса жидкости при расходе газа и повышение надежности работы.
В первом варианте технический результат достигается тем, что в ацетиленовом генераторе, включающем размещенные в герметичном корпусе газообразователь и газосборник, сообщающиеся переливной трубкой, выходной ниппель с вентилем и сухой предохранительным затвор с пламягасящим элементом, отсечным устройством и обратным клапаном, переливная трубка выполнена с диаметром проходного сечения, превышающим диаметр проходного сечения выходного ниппеля в 1,9-2,1 раз, при этом пламягасящий элемент выполнен в виде газопроницаемой цилиндрической вставки с петлевым непрерывным газоводом вдоль боковой поверхности, образованным сквозными вертикальными каналами, расширяющимися в сторону расхода газа, и, соединенными попарно пазами на торцах, и сквозными отверстиями в выходном седле обратного клапана, которое выполнено в центральной части вставки с образованием полости, сообщающейся с входным каналом газовода со стороны нижнего торца вставки. Вставка может быть выполнена монолитной из термостойкого ABC-пластика.
Во втором варианте технический результат достигается тем, что в ацетиленовом генераторе, включающем размещенные в герметичном корпусе газообразователь и газосборник, сообщающиеся переливной трубкой, выходной ниппель с вентилем и жидкостный предохранительный затвор с пламягасящей жидкостью и входным и выходным патрубками для газового потока, переливная трубка выполнена с диаметром проходного сечения, превышающим диаметр проходного сечения выходного ниппеля в 1,9-2,1 раз, а в предохранительном затворе над входным и перед выходным патрубками размещены соответственно входной и выходной рассекатели газового потока в виде дисков с отверстиями диаметром 3,7-4,2 мм, причем в входном рассекателе одно отверстие размещено в центре, другие равномерно на концентрических окружностях, отстоящих друг от друга на расстоянии 5-7 диаметров отверстий, а количество отверстий выбрано из условия, при котором площадь наиболее удаленных от центрального отверстия рассекателя превышает площадь, ближайших к нему, по меньшей мере, в 3 раза, при этом в выходном рассекателе отверстия размещены над наиболее удаленными от центра отверстиями входного рассекателя в количестве меньшем количества последних по меньшей мере в 4 раза.
На фиг.1 изображен общий вид ацетиленового генератора с сухим предохранительным затвором; на фиг.2 - пламягасящая вставка сухого предохранительного затвора со стороны подвода газа (нижний торец); на фиг.3 - пламягасящая вставка сухого предохранительного затвора со стороны подачи газа к потребителю (верхний торец торец); на фиг.4 - общий вид ацетиленового генератора с жидкостным предохранительным затвором; на фиг.5 - вид А-А фиг.4 (входной рассекатель); на фиг.6 - вид Б-Б фиг.4 (выходной рассекатель).
Ацетиленовый генератор по каждому из вариантов состоит из герметичного корпуса 1, в полости которого размещены перемещаемая по высоте корзина 2 для карбида кальция, камеры газообразования 3 и газосборника 4, сообщающиеся трубкой 5. Камера газосборника 4 в незаполняемой водой части выходным ниппелем 6 с вентилем 7 соединена с предохранительным затвором. Трубка 5 выполнена с диаметром проходного сечения, превышающим диаметр проходного сечения выходного ниппеля в 1,9-2,1 раз. Это соотношение установлено из условия создания ламинарного газового потока на выходе из газосборника и входе в предохранительный затвор.
В первом варианте ацетиленового генератора сухой предохранительный затвор 8. В его корпусе размещена пламягасящая цилиндрическая вставка 9 с петлевым непрерывным газоводом 10, образованным сквозными расширяющимися в сторону расхода газа вертикальными каналами 11, соединенными попарно горизонтальными пазами 12 на торцах, и сквозными отверстиями 13 в выходном седле 14 обратного клапана 15. Полость 16 под выходным седлом сообщается с входным каналом 17 газовода 10 через паз на нижнем торце вставки 9. Последняя выполнена монолитной из термостойкого ABC-пластика и на торцах герметизирована резиновыми мембранами. Верхняя мембрана снабжена толкателем (не показаны), размещенным над обратным клапаном.
При нормальной работе ацетиленового генератора по первому варианту газ через выходной ниппель из газосборника проходит через седло шарикового клапана (не показан) в седло 14 обратного клапана, откуда через отверстия 13 поступает в полость 16 и далее по каналу 17 в петлевой непрерывный газовод 10. Последовательно проходя по каналам 11, меняя направление на 180°, попадает в выходной канал 18 и далее по ниппелю 19 на потребление.
При обратном ударе со стороны потребления ударная волна отжимает верхнюю мембрану и толкателем бьет по обратному клапану 15, забивая его в седло 14, и перекрывая расход газа. Взрывная волна по каналу 18 входит в газовод 10 и долее многократно пробегает по каналам 11 переменного сечения и затухает.
Во втором варианте ацетиленового генератора жидкостный предохранительный затвор 20. Его корпус снабжен входным 21 и выходным 22 патрубками для газа. Во входном патрубке 21 установлен клапан 23, выходной патрубок 22 присоединен к выходному ниппелю 24 потребителя. Внутри корпуса размещены входной 25 и выходной 26 рассекатели. Рассекатели выполнены в виде дисков с отверстиями диаметром d (3,7-4,2 мм). Входной рассекатель имеет одно отверстие в центре, другие равномерно на концентрических окружностях, отстоящих друг от друга на расстоянии (5-7) d. Количество отверстий выбрано из условия, при котором площадь наиболее удаленных 27 от центрального отверстия превышает площадь, ближайших 28 к нему, по меньшей мере, в 3 раза.
В выходном рассекателе 26 отверстия размещены над наиболее удаленными от центра отверстиями 27 входного рассекателя 25 в количестве меньшем количества последних по меньшей мере в 4 раза. Так, например, в рассекателях диаметром 68 мм, распределение отверстий представлено на фиг.5, 6. Выбор количества и размещения отверстий на входном рассекателе позволяет снизить брызгообразование при выходе газа из пламягасящего столба жидкости, на выходном рассекателе - отразить образовавшиеся брызг и предотвратить их унос потребителю.
В процессе нормальной работы ацетиленового генератора по второму варианту с жидкостным затвором ацетилен из газосборника по выходному ниппелю 29, поступая снизу, поднимает клапан 23, проходит через столб пламягасящей жидкости 30, выходит через отверстия рассекателя 26 в патрубок 22 и далее по ниппелю 24 на потребление. В случае возникновения обратного удара при работе потребителя под действием возникающего давления на воду шарик клапана закрывает входное отверстие входного патрубка, пламя гасится в столбе жидкости 30 и не проникает в корпус 1.