1, НАЗНАЧЕНИЕ, КЛАССИФИКАЦИЯ И КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АЦЕТИЛЕНОВЫХ ГЕНЕРАТОРОВ

]5 ацетиленовых генераторах получают ацетилен из карбида кальция и воды для питания ацетиленом аппаратуры при газопла­менной обработке. Крупные ацетиленовые генераторы используют для производства ацетиленана химических заводах, где он является сырьем для получения многих химических продуктов.

ГОСТ 5190—67 «Генераторы ацетиленовые низкого и среднего давания» предусматривает следующие типы и системы генераторов. По давлению вырабатываемого ацетилена — два типа генераторов: низкого давления до 0,01 МПа (0,1 кгс/см2); среднего давления 0,01—0,07 и 0,07—0,15 МПа (0,1—0,7 и 0,7—1,5 кгс/см2); по спо­соб'3 применения — передвижные и стационарные; по способу взаи-

модействия карбида кальция с водой — системы генераторов: КВ — «карбид в воду», В К — «вода на карбид», с вариантами «мокрого» и «сухого» процессов, ВВ — «вытеснением воды». Допускается в од­ном генераторе сочетание систем, например «воды на карбид» и «вытеснения воды»; такие генераторы называют комбинированными. Величина давления генератора обычно связана с его системой и производительностью.

Изготовлять ацетиленовые генераторы следует только на специа­лизированных предприятиях по чертежам и технической докумен­тации, согласованной с ВНИИАВТОГЕНМАШем. Стационарные ацетиленовые генераторы должны быть пригодны для работы при температуре окружающей среды от 5 до 35° С, передвижные — при температуре от —25 до +40° С. В конструкции генератора должны быть предусмотрены следующие основные узлы: газообразователь, газосборник, ограничитель максимального давления, предохрани­тельный затвор против обратного удара пламени, устройства для автоматической регулировки количества вырабатываемого ацети­лена в зависимости от его потребления. Запрещены в эксплуата­ции передвижные генераторы с газосборником в виде плавающего колокола и генераторы, работающие по принципу погружения кар­бида кальция в воду. Стационарные генераторы низкого и сред­него давления, а также передвижные генераторы среднего давления должны иметь манометры для измерения давления ацетилена.

Генераторы системы «карбвд в воду» (КВ). Схема конструкции такого генератора показана на рис. 9. Генераторы данной системы обеспечивают наилучшие условия для разложения карбида каль­ция, которое происходит в избытке воды, при интенсивном отводе теплоты реакции, хорошем охлаждении и промывке ацетилена. Недостаток генераторов системы КВ состоит в значительном удель­ном расходе воды на реакцию и охлаждение газа, что увеличивает размеры реактора и количество отходов — жидкого раствора гид­рата окиси кальция (гашеной извести). Данная система находит применение для более крупных генераторов низкого и среднего давления производительностью ацетилена свыше 10 м3/ч. Коэффи­циентом полезного использования (к. и. и.) карбида кальция назы­вается отношение фактически полученного из генератора объема ацетилена к тому объему V’,,, который можно получить из всего загруженного количества карбида кальция при отсутствии потерь газа.

Генераторы системы «вода на карбид» (ВК). Генераторы данной ■системы применяют преимущественно для передвижных аппаратов с производительностью ацетилена до 5 м3/ч. Широко используют комбинацию систем ВК и ВВ. Для стационарных генераторов си­стемы В К обычно используют «сухой», метод разложения карбида кальция. На рис. 10 приведена схема генератора комбинированной системы В К—ВВ. Карбид кальция помещают в зарядную корзину 8 реторты 7. Вода из нижнего резервуара подается через кран 6 (в генераторах среднего давления — через мембранный регулятор)

2 Евсеев Г. Б.

в реторту. Подача воды прекращается при повышении давления газа в реторте и вытеснении части его в газосборник, отчего уро-

ИзВесдтфобый

1 — загрузочный бункер с карбидом кальция; 2 — шнековый питатель; 3 — газообразователь; 4 — гидрозатвор; 5 — поворотная решетка; б — затвор для удаления кусков ферросилиция; 7 — указатель уровня воды в газообра- зователе; 8 — гидрозатвор для слива жидкого ила; 9 — привод питателя; 10 — влагоотделитель-промыватель

вень воды опускается ниже уровня крана 6. Интенсивность газо­образования в реторте также снижается вследствие вытеснения части воды из нее в конусообразный сосуд 3.

По мере расходования газа давление в газосборнике и реторте понижается, вода из сосуда 3 вновв контактирует с карбидом каль - ция. В реторту начинает поступатв свежая вода из нижнего резер­вуара корпуса генератора; вследствие этого усиливается процесс разложения карбида калвция и давление в газосборнике вновь под­нимается. Таким образом, автоматически регулируется скорость разложения карбида кальция в реторте в зависимости от отбора ацетилена из газосборника генератора.

Генератор АНВ-1-66 имеет производительность 1,25 м3/ч, ра­бочее давление 250—300 мм вод. ст., максимальное давление 1040 мм вод. ст. (0,104 кгс/см2). Он может работать при окружаю­щей температуре до —25° С, так как водяной затвор и водоподаю­щая система размещены в корпусе газообразователя и не замерзают. Осушитель загружают: летом — кусками кокса грануляции,0/26мм, зимой — нижнюю половину коксом, верхнюю — карбидом каль­ция. Генератор работает на карбиде грануляции 25 /80 мм. Можно использовать карбид кальция грануляции 15/25 мм при укладке в корзину более мелкой сетки и уменьшения единовременной за­грузки карбида кальция в реторту с 2,5 до 2,0 кг.

Генераторы системы В К и комбинированные имеют худшие условия для охлаждения реакционной зоны по сравнению с систе-

мой КВ. Поэтому температуру воды в них допускают до 90° С. Так как карбид кальция при разложении не перемешивается, то к. п. и. карбида в них также ниже и не превышает 0,8—0,9. Гене­раторы не позволяют значительно форсировать их работу ввиду опасности перегрева карбида кальция и ацетилена в реторте. Пре­имущество этих генераторов — несложность конструкции, незна­чительное количество отходов (известкового ила) и простота обслу­живания.

Генераторы системы «вытеснения воды» (ВВ). Эта система нашла применение преимущественно в передвижных аппаратах низкого и среднего давления производительностью не свыше 5 м3/ч.

Корпус генератора системы ВВ типа ACM-1,25-3 (рис. 11) состоит из двух состыкованных частей: промывателя 1 и газообразо - вателя 4. Верхнее днище 5 имеет горловину, через которую встав­лена корзина 6 с карбидом кальция, закрепленная на крышке 7 винтом 8 и рычагом 9. Пространство между корпусом газообразова - теля и шахтой 10 образует газовую подушку, обеспечивающую ко­лебания уровня воды в газообразователе при изменении в нем дав­ления ацетилена. Стакан 11, надетый на трубку 12 для отвода ацетилена из газообразователя, служит для предотвращения попа­дания в промыватель пены и известкового ила. Нижний конец трубки 12 опущен в промыватель 1. Воду в промыватель и газооб- разователь заливают через горловину шахты,

При опускании корзины 6 с карбидом кальция в воду, заполняю­щую шахту, и последующем закрывании кръттттки 7 образующийся ацетилен проходит по трубке 12 в промыватель, пробулькивает через слой воды в нем, охлаждается при этом и через клапан 3 по

шлангу z идет в водяной за­твор 13, а затем — в горелку или резак. Генератор имеет манометр 14 и рукоятки 15. При работе зимой на генера­тор надевают утепляющий чехол, предохраняющий воду от замерзания.

Генератор ACM-1-66 имеет производительность 1,25 м3/ч, рабочее давление 0,01 — 0,03 МПа (0,1—0,3 кгс/см2), максимальное давление 0,15 МПа (1,5 кгс/см2) и предна­значен для использования карбида кальция грануля­ции 25/80 мм. Единовременная загрузка карбида кальция 2,2 кг, емкость по воде 36 л; количество заливаемой воды: в промыватель 5 л, в газо - образователь 9 л. Генератор может работать в зимних ус­ловиях, для чего применяют утепляющий чехол.

Генераторы системы «вы­теснения воды» (ВВ) имеют те же преимущества и недо­статки, что и генераторы си­стемы «вода на карбид» (ВК); поэтому они также находят применение лишь при неболь­шой производительности и ра­ботах в условиях передвиж­ных постов для газопламенной обработки.

Генераторы для сухого процесса разложения карбида

кальция разлагается в строго дозируемом количестве воды, которая в распыленном виде подается через сопла в реакционное пространство. Это количество воды примерно вдвое больше теоретически необходимого для раз­ложения карбида кальция. В процессе разложения карбид каль­ция интенсивно перемешивается. Для поглощения теплоты реак-

ции избыточная (над реакционной) вода доводится до состоя­ния пара.

В генераторе сухого типа (рис. 12) карбид кальция из бункера 5 непрерывно подается шнековым питателем 2 во вращающийся сиг - чатый барабан 7, в котором подвергается разложению водой, пода­ваемой струями через сопла коллектора 8. Сухой гидрат окиси кальция ссыпается в бункер 15. Получаемый ацетилен проходит промыватель 11 и осушитель 13, а затем по трубе 12 подается в сеть потребления.

Генераторы для использования карбидной пыли и мелочи. Кар­бидная пыль и мелочь разлагаются с очень большой скоростью, почти мгновенно. Это связано с опасностью спекания образующегося из­весткового ила, перегревом и, как следствие, со взрывчатым распадом ацетилена. Для разложения карбидной пыли и мелочи применяют специальные генераторы «вода на карбид», в которых подача пыли и мелочи производится мелкими порциями с помощью шнекового питателя. В момент падения пыли в реакционное пространство она обильно орошается водой, а в самом газообразователе интенсивно перемешивается мешалками. Избыток жидкого ила непрерывно удаляется путем слива через гидрозатвор. Для предохранения от проникновения воздуха в реактор при загрузке его карбидом уста­навливают двойной бункер со шлюзовым затвором между верхней и нижней частями бункера (рис. 13).