Устаткування і апаратура дня газового зварювання і різання

Ацетиленові генератори.

Теоретично для розкладання 1 Кг карбіду кальцію потрібно 0562 кг води, але так як реакція розкладання йде з великим виділенням тепла, практично беруть від 5 до 20 кг води.

Ацетиленові генератори для зварювання та різання класифікуються за такими ознаками:

по продуктивності - від 05 до 160 м3 /год;

по тиску виробляється ацетилену - низького тиску до 10 кПа і середнього тиску від 70 до 150 кПа;

за способом застосування - на пересувні з продуктивністю 05-3 м3 /год і стаціонарні з продуктивністю 5160 м3 /год;

в залежності від взаємодії карбіду кальцію з водою-генератори системи KB ( «карбід у воду»), в яких розкладання карбіду кальцію здійснюється при подачі певної кількості карбіду кальцію в воду, що знаходиться в реакційному просторі; генератори системи В К ( «вода на карбід»), в яких розкладання карбіду кальцію відбувається при подачі певної кількості Йоди в реакційний простір, де знаходиться карбід кальцію; генератори системи ВВ ( «витіснення води»), в яких розкладання карбіду кальцію здійснюється при зіткненні його з водою в залежності від зміни рівня води, що знаходиться в реакційному просторі і витісняється утворюється газом; комбіновані генератори.

Все ацетиленові генератори незалежно від їх системи мають наступні основні частини: газообразователь, газосборнік, запобіжний затвор, автоматичне регулювання виробляється ацетилену в залежності від його споживання.

Схеми ацетиленових генераторів різних систем представлені на рис. 53.

Запобіжні затвори. Запобіжні затвори - пристрої, що оберігають ацетиленові генератори і газопроводи від попадання в них вибухової хвилі при зворотних ударах пла мени з зварювального пальника або різака.

Зворотним ударом називається запалення горючої суміші в каналах пальника або різака і поширення полум'я по шлангу горючого газу. Палаюча суміш газів при зворотному ударі спрямовується по ацетиленові каналу пальника або різака в шланг і при відсутності запобіжного затвора - в ацетиленовий генератор, що може призвести до вибуху ацетиленового генератора.



Мал. 1. Схеми ацетиленових генераторів:
а - «карбід у воду», б - «вода в карбід», в - «сухого розкладання», г - «витіснення», д - комбінована система «вода в карбід» і «витіснення»; 1 - бункер або барабан з карбідом кальцію, 2 - реторта, 3 - система подачі води, 4 - газосборнік, 5 - спуск мулу, 6 - відбір газу

Зворотний удар може відбутися в разі, якщо швидкість витікання горючої суміші стане менше швидкості її згоряння, від перегріву і засмічення каналу мундштука пальника.

Запобіжні затвори бувають рідинні і сухі. Рідинні затвори заливають водою, сухі - заповнюють мелкопористой металлокерамической масою. Затвори класифікують за пропускною спроможністю - 08; 125; 20; 32 м3 /год; за граничним тиску - низького тиску, в яких граничний тиск ацетилену не перевищує ЮкПа, середнього тиску - 70 кПа і високого тиску-150 кПа.

Запобіжні затвори встановлюють між ацетиленовим генератором або ацетиленопроводи (при багатопостових харчуванні від стаціонарних генераторів) і пальником або різаком.

Принцип дії водяного затвора показаний на рис. 54. Корпус затвора заповнюють водою до рівня контрольного крана КК. Ацетилен підводиться по трубці, проходить через зворотний клапан, розташований в нижній частині корпусу. У верхню частину корпусу газ проходить через відбивач. Ацетилен відводиться до місця споживання через видатковий кран Р /С. У верхній частині корпусу є трубка, -Закриті мембраною з алюмінієвої фольги. При зворотному ударі мембрана розривається і вибухова суміш виходить

назовні. Тиск вибуху через воду передається на клапан, який закриває підведення газу від генератора. Після виходу вибухової суміші мембрану замінюють.

Балони для стиснених газів. Для зберігання і транспортування стиснутих, зріджених і розчинених газів, що знаходяться під тиском, застосовують сталеві балони місткістю від 04 до 55 дм3.

 Найбільшого поширення при газовому зварюванні і різанні отримали балони місткістю 40 дм3. Балони є сталевими циліндричні судини, в горловині яких є конусний отвір з різьбленням, куди ввертається запірний вентиль різної конструкції для горючих газів і кисню.

Кожному газу відповідає свій умовний колір балону і найменування газу, наприклад кисневі балони фарбують у блакитний колір, напис роблять чорної фарбою; ацетиленовий - відповідно в білий і червоною фарбою; водневий - в темно-зелений і червоною фарбою, пропан - в червоний і білою фарбою.

Кисень наповнюють в балони до тиску 150 МПа. Балон ємністю 40 дм3 при тиску газу 150 МПа містить кисню 6 м3.

Харчування постів газового зварювання і різання від ацетиленових генераторів пов'язано з рядом незручностей, тому великого поширення отримало харчування ацетиленом від ацетиленових балонів. Ацетиленові балони заповнюють пористою масою (деревне вугілля, пемза, інфузорна земля), що утворює мікропорожнини, необхідні для безпечного зберігання ацетилену. Масу в балоні просочують ацетоном (225-300 г на 1 дм3 місткості балона), в якому добре розчиняється ацетилен. При нормальних умовах в одному обсязі ацетону розчиняється 23 обсягу ацетилену. Тиск розчиненого ацетилену в наповненому балоні не повинно перевищувати 19 МПа при 20 ° С. Для зменшення втрат ацетону з балона ацетилен необхідно відбирати зі швидкістю не більше 1700. дм3 /год.

Балони забезпечені вентилями - запірними пристроями, які дозволяють зберегти в балоні стиснутий або скраплений газ. Кожен вентиль має шпиндель, який переміщається при обертанні маховика, відкриваючи або закриваючи клапан.



 Мал. 2. Схема водяного затвора: а - при нормальній роботі, б - при зворотному ударі

Редуктор для газополум'яної обробки-прилад для зниження тиску газу, при якому він знаходиться в балоні або магістралі, до величини робочого тиску і для автоматичної підтримки цього тиску постійним. Редуктор має клапан, керований гнучкою мембраною, на яку з одного боку діє сила пружини, а з іншого - тиск газу.



Мал. 3. Схеми ацетиленових пальників:
а - інжекторні, б - безинжекторние

Редуктори, застосовувані в зварювальної техніки, класифікуються за принципом дії (зворотного і прямого дії), по призначенню й місцю установки, за схемами редукування і роду редуціруеми газу.

Зварювальний пальник. Основний інструментом газозварника є зварювальний пальник. Зварювальним пальником називається пристрій, що служить для змішування горючого газу або парів горючої рідини з киснем і отримання зварювального полум'я. Кожен пальник дозволяє регулювати потужність, склад і форму зварювального полум'я. Зварювальні пальники згідно ГОСТ 1077-69 класси-.фіціруются: за способом подачі пального газу і кисню в змішувальну камеру - інжекторні і безинжекторние; за родом застосовуваного газу; за призначенням - універсальні і 'спеціалізовані; .по числу полум'я-однополум'яні і многопламенние; по М01ЩЮСТІ - малої потужності (витрата ацетилену 25-400 дм3 /год), - середньої потужності (400-2800 дм3 /год), великої потужності (2800-7000 дм3 /ч); за способом застосування - ручні і машинні.

Найбільше застосування мають інжекторні пальники, що працюють на суміші ацетилену з киснем. В інжекторних пальниках подачу пального газу в змішувальну камеру здійснюють підсмоктуванням його струменем кисню, що подається в пальник з великим тиском, ніж горючий газ. Цей процес підсосу називається інжекцією. Схема інжекторної пальника показана на рис. 55.

Кисень під тиском надходить в пальник і через приєднувальний штуцер і регулювальний вентиль подається до інжектора. Виходячи з великою швидкістю з вузького каналу інжекторного конуса, кисень створює значне розрідження в камері і засмоктує горючий газ, що надходить через ацетиленові канали пальника в камеру змішувача, де і утворюється горюча суміш. Потім горюча суміш надходить по наконечнику до мундштука, на виході з якого при згорянні утворює зварювальне полум'я (2 гайка, 1 стовбур пальника).

Пальники цього типу мають змінні наконечники з різними діаметрами вихідних отворів інжектора і мундштука, що дозволяє регулювати потужність ацетилено-кисневого полум'я.

У безинжекторних пальниках горючий газ і кисень подають приблизно під однаковим тиском до 100 кПа. У них відсутня інжектор, який замінений простим змішувальним соплом, ввертати в трубку наконечника пальника.

Газокисневі різаки. Газокисневого різання може бути ручної та машинної. Для ручного різання застосовують ручні різаки. Різаки служать для змішування горючого газу з киснем для освіти підігріває полум'я та подання до розрізається металу струменя ріжучого кисню.

Ручні різаки для газового різання класифікують за такими ознаками: - родом горючого газу, на якому вони працюють - для ацетилену, газів-замінників, рідких горючих; - Принципом змішування горючого газу і кисню - на інжекторні і безинжекторние; - Призначенням - універсальні і спеціальні; видом різання - для розділової, поверхневої, киснево-флюсового, списів.

В даний час широке застосування отримали універсальні інжекторні різаки, що дозволяють різати сталь товщиною від 3 до 300 мм. Схема газокисневого різака показана на рис. 56. У різаку конструктивно об'єднані підігріває і ріжучий частини. Підігріває частина аналогічна влаштуванню зварювального пальника. Ріжуча частина складається з додаткової трубки для подачі ріжучого кисню і вентиля для регулювання подачі. У мундштуці знаходяться два концентрично розташованих отвори для виходу підігріває полум'я та ріжучої струменя. Гази в мундштук подають і регулюють за допомогою відповідних вентилів.

Спеціальні пальники і різаки. Для газополум'яної обробки матеріалів поряд з універсальними використовують спеціальні го-.релкі і різаки для термічної обробки, поверхневої очистки, пайки, зварювання термопластів, газопламенной наплавлення і ін., Різаки для поверхневої, списа, киснево-флюсового різання, для різання металу великої товщини.

Машини для кисневого різання. Для підвищення продуктивності, якості різу і скорочення важкої ручної праці використовують машинну різку. Машини для кисневого різання поділяють на два основних типи: стаціонарні і переносні. Кожна машина складається з несучої частини, різака (одного або декількох), пульта управління і ведучого механізму. У стаціонарних машин основним вузлом, автоматизує процес різання, є система копіювання. У таких машинах застосовують принципи механічного, електромагнітного, фотоелектронного, дистанційно-масштабного і програмного копіювання.



Мал. 4. Схема газокисневого різака:
Р - ріжуча частина, П - підігріває частина

Переносні машини виготовляють у вигляді самохідного візка, що переміщається електродвигуном, пружинним механізмом або газової турбинкой.

Машину встановлюють на розрізається лист або трубу і направляють по розмітці, циркульні пристрою, що направляють або гнучкому копиру.

Основним робочим інструментом машини для кисневого різання є машинний газовий різак. Використовують наступні основні типи машинних різаків: інжекторні, рівного тиску і внутрісопловим змішання.