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乙炔发生器

      乙炔发生器按所制取乙炔压力的不同,可分为低压式(乙炔压力在0.045MPa以下)和中压式(乙炔压力在0.045~0.15MPa)两种。目前国内成批生产的主要是中压式乙炔发生器。低压式乙炔发生器一般设在乙炔发生站,在乙炔消耗量较大的工厂,乙炔发生站中装设二三台20~30m。/h的低压式乙炔发生器,产生的乙炔由储气塔储存,再用离心泵增压,通过管道供给全厂使用。
      中压式乙炔发生器,按发气量的不同可分为0.5、1、3、5和10m3/h五种,前二种为移动式,后三种体积较大,均为固定式,供多个工作地点同时使用。
      乙炔发生器按电石与水接触方式的不同,可分为排水式、电石入水式、水入电石式、联合式、沉浮式多种。中压式乙炔发生器,发气量在0.5~3m3/h的为排水式。国产中压乙炔发生器的主要技术数据详见表1—3。
      表1—3中压式乙炔发生器主要技术数据
    乙炔发生器型号
 
Q3-O.5
 
  Q3-1
 
  Q3-3
 
  Q4-5
    
Q4-10
 
结构形式 排水式 排水式 排水式 联合式 联合式
正常生产率(mS/h)     O.5     1.O     3.O     5.0     10
 
乙炔工作压力(MPa)
 
  O.045
 
  ~O.1
  O.045
 
  ~O.1
  O.045
 
  ~O.1
  O.1~
 
  O.12
  O.045
 
  ~O.1
电石常用颗粒度(mm) 50~80  50~80  50~80  15~25  15~80
安全阀泄气压力(MPa)     O.12     O.11     O.11     O.15     O.15
泄压膜爆破压力(MPa)    
 
    O.18
~O.28
    O.18
~O.28
    O.18
~O.28
    O.18
~O.28
    O.18
~O.28
发气室乙块最高温度(℃)     90     90     90     90     90
    乙炔发生器型号 Q3-O.5   Q3-1   Q3-3   Q4-5   Q4-10
电石一次装入量(kg)     2.4     5     13     12.5     25.5
储气室水容量(L)     30     65     330     338     818
      515     1210     1050     1450     1700
发生器外形尺寸(mm)     505     675     770     1375     1800
    930   1150   1755   2180   2690
发生器(不包括水和电石)重量
 
(kg)
 
    40
 
 
    115
 
 
    260
 
 
    750
 
 
    980
 
安装形式 移动式 移动式 固定式 固定式 固定式

      Q3—1型乙炔发生器属于排水式、移动式中压乙炔发生器,它设有小车机构,移动方便。正常发气量为1m3/h。Q3—1型乙炔发生器主要由发气室、回火防止器、储气罐、发生器外壳等组成,详见图1—6。

      当Q3—1型乙炔发生器开始工作时,只要推动发生器的电石篮调节杆,使电石篮下降与水接触,此时就产生乙炔,并聚集在发气室内,经过储气罐、回火防止器送出,供给工作场地使用。
     
当发生器的乙炔输出量减少时,发气室内的乙炔压力升高到0.075MPa后,发气室内的水被排挤到隔层的挤压室,使发气室内的电石与水脱离接触而停止乙炔气的发生。当乙炔消耗量增加时,发气室内压力降低,挤压室的水自动回到发气室,使水与电石重新接触产生乙炔,如此循环直至电石反应完毕。
      在Q3—1发生器外壳底部设有出渣口、操纵放污开关杆,利用机械装置使橡皮塞开启进行出渣,比较省力;发生器盖上装有开盖手柄,通过压板、压板环实现封闭,也是放置电石与加水的入口,在盖内装有泄压膜(用0.1mm的铝箔制成),当压力升高到0.18~0.28MPa之间时,泄压膜片即自行爆破。
      在储气罐上部装有压力表,下部装有水位阀控制罐内水位。储气罐的进气口通过导气管与发生室上口相连。
      回火防止器是乙炔发生器的安全装置,内有止回阀和滤清装置。回火防止器内必须保持一定的水位,使乙炔经过水层防止回火,同时对乙炔进行降温和过滤。
      排水式乙炔发生器的优点是使用时安全可靠、方便,可根据需要进行人工和自动调节压力。其缺点是发生器内部温度较高,乙炔易过热;反应区内的电石易被电石污包围而使反应不能继续进行,而且装电石时需要中断生产。因此排水式乙炔发生器只能用在发气量小于10m3/h以下的小型发生器上。
      沉浮式乙炔发生器又称为浸离或浮桶式乙炔发生器,由定桶、浮桶、电石篮和橡皮薄膜及法兰等组成,详见图1—7。
      使用沉浮式乙炔发生器时,将电石篮挂入浮桶中放入装水的定桶内。依靠浮桶和电石的自重使电石篮进入水中,电石遇水后立即分解,产生乙炔气。当乙炔压力增高时,浮桶升起,使电石篮与水分离。乙炔气由于消耗而压力降低时,浮桶又靠自重下沉,电石与水重新接触。这样往复作用,直到电石反应完毕。浮桶上部通过法兰装有防爆橡皮膜,当混合气倒流发生回火时,防爆膜即爆破,从而防止爆炸事故的发生。
      沉浮式乙炔发生器虽然结构简单、制作使用比较方便,但由于水不流动,冷却条件差,易使乙炔过热;而且乙炔中含杂质较多,装出口换料时要拔放浮筒,很容易与桶壁碰撞产生火花,造成爆炸事故;再者当暂停使用时,电石篮内电石仍较潮湿,电石仍继续分解产气使浮桶继续上升,致使部分乙炔气逸出水面,排放在空间,尤其在室内使用时比较危险。
      由于沉浮式乙炔发生器在使用中很不安全,国家劳动人事部已明文规定不准使用这种乙炔发生器。
      Q3—0.5型和Q3—3型乙炔发生器的构造和工作原理与Q3—1型相似,均属于排水式乙炔发生器。排水式乙炔发生器只能用在发气量不大的小型发生器上。为了使乙炔气生成过程得到更正确的调节和减少乙炔气体泄漏到大气中去的可能性,采用了水入电石式和排水式相结合的联合式乙炔发生器,如国产中压式Q4—5、Q4—10型乙炔发生器。
      Q4—5型联合式中压乙炔发生器属于固定式,主要由发生器主体、储气挤压室、发气挤压室、发气室、乙炔洗涤器、加水桶、中心回火防止器和岗位回火防止器等组成,详见图1—8。
      图1—8 Q4—5型联合式中压乙炔发生器
      Q4~5型乙炔发生器主体作储气和储水之用,水经过三通阀进入发气室,与电石接触产生乙炔气体。当乙炔压力增高时,储气室内的水一部分被排挤到储气挤压室内,使储气室内的水位降低至给水三通阀以下,停止给水。但已进入发气室的水仍与电石起作用,使发气室的压力继续增高,这时,发气室内的水被排挤到发气挤压室内,使水与电石完全脱离。当乙炔压力降低时,储气挤压室和发气挤压室的水自动回到原来位置,继续产生乙炔气体。乙炔经出气管经过乙炔洗涤器然后进入储气室,再经过过滤层和中心回火防止器到使用地点的岗位回火防止器,供焊接和气割使用。这种发生器是根据压力来自动调节乙炔气的产生的。
      Q4—5型乙炔发生器的优点是设有两个发气室,加料时可轮换使用,不影响供气;在结构上用储气室和发气室相互调节水位,使乙炔气体的压力比较稳定;发生器还装有温度计、压力表、泄压膜、安全阀、水位指示器和回火防止器等安全装置,因而使用比较安全。再者,装料、加水、排渣都很方便。这种发生器的缺点是由于电石是在少量的水中分解的,因此产生的乙炔气体含硫、磷较多;又因为分解不完全,电石灰容易把电石包住,产生过热现象,特别是在加料打开门孔进入空气时,导致着火。如果加料过多,电石会堵塞加水管和调压筒,妨碍产气,甚至因电石灰体积膨胀以致电石篮拔不出来。一旦发气室和储气室发生爆炸,没有足够的泄压面积,会将桶体炸坏。另外,加水系统容易堵塞失灵。
      对乙炔发生器使用不当,极易发生爆炸、火灾等恶性事故。使用乙炔发生器应包括使用前的准备、发生器的启动、发生器在工作过程中的管理与维护和发生器停止使用时清理等各项工作内容。
      (一)乙炔发生器使用前的准备工作  必须对发生器的运转机构、安全装置、管道和阀门进行检查,确认发生器各部正常后才能灌水、加料。灌水、加料必须按规定进行。装电石时必须按各种发生器的容量来装,不能过满。因为电石分解后变成电石渣,体积增加一倍多,如果装得过满,会造成进水管和隔层堵塞、乙炔压力激增、电石因潜热燃烧、发气室炸裂、电石篮拔不出来等事故。装料时,电石的粒度应严格按照发生器使用说明书的要求。在一般结构的发生器内,严禁使用电石粉。
      (二)乙炔发生器的启动  乙炔发生器启动前应检查回火防止器的水位等后才能打开进水阀给电石送水,或通过操纵杆下移,使电石篮下沉与水接触产生乙炔。如果在启动后压力表读数很快上升、甚至有乙炔气体从安全阀逸出,或者压力表的指针仍静止不动,说明发生器运行不正常,此时应立即停止发气,待检查并排除故障后,方可重新启动。中压可移动式发生器在冬季启动时,由于电石在温度很低的冷水中分解缓慢的缘故,往往在启动后数分钟压力表指针仍静止不动,这种情况不一定是故障。
      (三)发生器工作过程中的管理与维护主要包括盛装电石、清除电石渣、观察压力表和温度计及发生器各部分水位等。清除电石渣必须在电石完全分解后进行。如果有水从电石篮溢出,而压力表针静止不动,说明电石篮内电石已完全分解,这时可以清渣。在使用中应随时注意压力表,如果压力超过规定值时,必须停止发气,检查并排除故障后才能继续工作。当发生器内水温超过90℃时,应灌注冷水或排除电石渣,如果温度仍然上升,则暂时停止工作,使温度下降。发生器各部分的水位应当始终保持规定高度,如果水位下降,必须灌水补足。
      (四)乙炔发生器停用时的清理  应先关进水阀或将电石篮提到最高位置,使电石停止发气,然后再关闭出气管阀门,停止乙炔输气。工作结束或更换电石打开盖子时,如果由于电石过热遇空气着火,此时不应放出发生器内的存水,而应立即盖好盖子,并立即提升电石篮离开水面,使之与空气隔绝,待发生器冷却后才能开盖和放水。中压可移式乙炔发生器在冬季露天作业完毕后,必须把发生器内的水或电石渣全部放掉,冲洗干净,以免冻结。
      四、使用乙炔发生器的安全注意事项
      (一)焊工的选配使用乙炔发生器的焊工必须经过专门训练,熟悉发生器的结构、工作原理及维护规则,并经技术考试合格才能正式操作。 
      (二)移动式乙炔发生器的放置和使用  移动式乙炔发生器应放在空气流通和不受震动的地方,要求离高温、明火或焊、割地点10m以外,并且不得放置在高压线下方,严禁放置在煅工、铸工、热处理等热加工车间和正在运行的锅炉房内。露天使用时,夏季应防止曝晒,冬季应防止冻结。当乙炔发生器的发气室温度超过80℃时,应用冷水喷淋进行降温,达到90℃应立即停止使用。如桶内发生冻结时,应当用热水或蒸汽解冻,严禁用明火烘烤。
      (三)发生器与氧气瓶间的距离  两者距离应在5m以上。不得将已经引燃的焊、割炬靠近发生器,禁止在发生器旁吸烟。   
      (四)发生器应保持密封不漏气检查时可涂上肥皂水,观察有无气泡产生,不准用火焰作试验。
      (五)发生器灌入水应洁净  灌入发生器的水应当是没有任何油污或其它杂质的洁净水。
      (六)发生器使用前必须排除空气发生器启动后在使用前必须排除其中的空气,然后才能向焊、割炬输送乙炔气。
      (七)发生器必须装有回火防止器、泄压装置和安全阀使用前应检查回火防止器水位,回火防止器内的水如已冻结,只能用热水和蒸汽加热,禁止用明火或红铁烘烤。
      (八)加入电石量与颗粒度必须按说明书规定一般电石颗粒度以50~80mm为宜,严禁使用电石粉。
      (九)发生器必须定期或经常检查、清洗和维护  如需修理,必须首先用充水排气法将桶内余气排除,并把回火防止器、储气桶卸下,打开所有阀门和密封盖。补焊时,更要谨慎小心。

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