Ацетиленовый генератор

1 Изобретение относится к автогенной технике, а именно к ацетиленовым генераторам для получения газообразного ацетилена методом гидролиза карбида кальция, и может применяться для питания ацетиленом аппаратуры газопламенной обработки металлов (сварки, резки и т.п.). Известны конструкции ацетиленовых генераторов, содержащие корпус, разделенный горизонтальными перегородками на газообразователь, в котором в результате взаимодействия карбида кальция с водой образуется ацетилен,газосборник, служащий для накопления ацетилена, охлаждения и очистки его от частиц гашеной извести и примесей сероводорода и аммиака, и вытеснитель, служащий для автоматической регулировки количества вырабатываемого ацетилена в зависимости от его расхода (Ковальский В.А. Ацетиленовые генераторы. М.,Машиностроение, 1974, с. 38.). Недостатками известных ацетиленовых генераторов являются сложность конструкции и перегрев верней части корпуса, что снижает безопасность работы и надежность генератора. Известен также ацетиленовый генератор,содержащий корпус, разделенный перегородками на камеры газообразования и вытеснения и промыватель, сообщенные между собой трубками, крышку с подвижным штоком, корзину для карбида кальция, закрепленную на штоке(патент РФ 1806172, С 10 Н 11/00, опубликовано 30.03.93 г., бюллетень 12]. Недостатками известного ацетиленового генератора являются перегрев верхней части корпуса и крышки, а также сложность конструкции из-за наличия поперечных перегородок внутри корпуса, разделяющих газообразовательную, вытеснительную камеры и промыватель, и технологии изготовления из-за использования листовой стали с особо глубокой способностью вытяжки с применением дорогостоящего штамповочного оборудования. Кроме того, наличие внутри корпуса горизонтальных перегородок создает недоступные для промывки зоны камер газообразования, вытеснения и промывки, а также невозможен контроль состояния внутренних сварных швов для их ремонта на стадии изготовления и эксплуатации ацетиленового генератора. Задачей настоящего изобретения является создание простого по конструкции, в изготовлении и эксплуатации ацетиленового генератора,обладающего высокой надежностью, безопасностью и удобством в работе, для изготовления которого не требуется применение специальных материалов (стали с особо глубокой способностью вытяжки) и дорогостоящего штамповочного оборудования. Такой генератор был предложен авторами заявляемого предполагаемого изобретения в заявке 2002132430 на выдачу свидетельства на полезную модель с приоритетом от 09.12.2002 г., и получено свидетельство Россий 005181 2 ской Федерации 28689 от 10.04.2003 г. со следующей формулой изобретения: Ацетиленовый генератор, содержащий корпус, крышку с подвижным штоком и корзиной для карбида кальция, вытеснительную камеру и камеру газообразования, сообщенные между собой перетеснительной трубкой, камеру промывки поступающего на потребление ацетилена, а также жидкостный затвор, отличающийся тем, что камера газообразования расположена в корпусе под вытеснительной камерой, при этом вытеснительная камера выполнена за одно целое с крышкой, а камера промывки расположена вне корпуса и выполнена за одно целое с жидкостным затвором. Такой генератор, обладая преимуществами перед приведенными аналогами, имеет недостаток,заключающийся в том, что конструкция корзины для карбида кальция позволяет проскакивать крупным кускам карбида через дно корзины в жидкую полость камеры газообразователя, тем самым не прекращается контакт карбида с водой с образованием ацетилена, в результате чего в камере повышается давление выше допустимого,что снижает надежность генератора ацетилена. Для исключения указанного недостатка и решения поставленной задачи предлагается ацетиленовый генератор, содержащий корпус, частично заполненный водой, вытеснительную камеру с пропущенным через нее подвижным штоком, на котором закреплена корзина для карбида кальция, камеру газообразования, сообщенную с вытеснительной камерой переливной трубкой, камеру промывки ацетилена и жидкостный затвор, согласно изобретению вытеснительная камера смонтирована сверху корпуса над камерой газообразования и ее дно одновременно является крышкой корпуса, подвижный шток пропущен через вытеснительную камеру и она сообщена переливной трубкой с жидкостной полостью камеры газообразования,причем камера газообразования образована между дном вытеснительной камеры и поверхностью залитой воды в корпус и соединена с жидкостным затвором через штуцер рукавом, при этом жидкостный затвор одновременно выполняет функцию промывателя, а корзина для карбида кальция выполнена в виде прямоугольной призмы, дно которой выполнено с ячейками, не позволяющими проскакивать крупным кускам карбида кальция, например квадратного сечения. Для упрощения технологии изготовления корпуса и вытеснительной камеры генератора они выполнены цилиндрической формы с плоскими торцевыми стенками. Для удобства в эксплуатации в конструкции генератора предусмотрен штуцер для соединения камеры газообразования с жидкостным затвором, и через него же проводится заливка жидкости в затвор и промывка соединительного рукава и жидкостного затвора без снятия затвора с конструкции и без разъединения соединений. 3 Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с известными решениями в данной области техники, в том числе прототипом, показывает, что предложенная авторами предполагаемого изобретения совокупность признаков неизвестна из существующего уровня техники и не следует явным образом для специалиста, на основании чего можно сделать вывод о соответствии его критериям изобретения"новизна" и "изобретательский уровень". Соответствие заявляемого решения критерию изобретения "промышленная применимость" видно из нижеприведенного примера конкретного выполнения устройства. Изобретение иллюстрировано чертежом, на котором схематично представлен общий вид ацетиленового генератора: на фиг. 1 - главный вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - вид сбоку,на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3, где 1 - корпус; 2 - вытеснительная камера; 3 - крышка (дно вытеснительной камеры); 4 - шток; 5 - корзина; 6 - камера газообразования; 7 - переливная трубка; 8 - жидкостный затвор; 9 - штуцер; 10 - соединительный рукав; 11 - вентиль. Ацетиленовый генератор состоит из герметичного цилиндрического корпуса 1, частично заполненного водой, на который сверху монтирована вытеснительная камера 2, дно которой является крышкой 3 корпуса. Через вытеснительную камеру 2 (крышку 3) пропущен подвижный шток 4, на конце которого закреплена корзина 5 для карбида кальция. Между дном вытеснительной камеры и поверхностью залитой в корпус воды образована камера 6, в которой производится ацетилен (камера газообразования). Полость корпуса 1, заполненная водой, соединена с вытеснительной камерой 2 переливной трубкой 7, герметично приваренной к дну вытеснительной камеры, через которую происходит переток воды из жидкостной полости корпуса 1 в вытеснительную камеру 2 и обратно. Полость камеры газообразования 6 сообщена с входом жидкостного затвора 8 штуцером 9 с соединительным рукавом 10 через вентиль 11. Жидкостный затвор 8 предотвращает горение ацетилена со стороны потребления. Штуцер 9 одновременно служит для заливки жидкости в жидкостный затвор 8. Выход жидкостного затвора соединен с потребителем ацетилена, например газовой горелкой. Корзина 5 для карбида кальция выполнена прямоугольной призматической формы, и ее дно выполнено с ячейками квадратного сечения не более 16 х 16 мм в свету. Такая конструкция корзины не позволяет проскакивать крупным кускам карбида через дно корзины в жидкостную полость газообразователя, и тем самым 4 предотвращается нештатный режим работы генератора, заключающийся в непрекращающемся контакте карбида кальция с водой с образованием ацетилена и в результате повышении давления выше допустимого, что снижает надежность генератора ацетилена. Корзина также имеет возможность ручного перемещения относительно камеры газообразования 6 при работающем генераторе и закрытой крышке 3. Расположение вытеснительной камеры над корпусом (камерой газообразования) существенно улучшает процесс охлаждения генерируемого ацетилена, так как вся поверхность генератора непосредственно контактирует с окружающей средой и тем самым увеличивается теплоотдача от образующегося ацетилена во внешнюю среду. При этом залитая в корпус вода также интенсивно участвует в охлаждении, так как при ее оттеснении (при повышении давления ацетилена в камере газообразования) нижние слои воды (с более низкой температурой) поступают в вытеснительную камеру (крышку) и охлаждают поверхность крышки, активно отбирая тепло от образующегося ацетилена. Благодаря более активному охлаждению ацетиленового генератора существенно повышается безопасность его работы. Кроме того,при отсоединении вытеснительной камеры(крышки) обеспечивается свободный доступ к внутренней полости корпуса. Это облегчает промывку корпуса газообразователя после работы и упрощает контроль состояния сварных швов на любой стадии изготовления и эксплуатации ацетиленового генератора. Работа ацетиленового генератора происходит следующим образом. При снятой вытеснительной камере через штуцер 9 заливают воду в жидкостный затвор 8 до появления воды в контрольном штуцере (жидкостного затвора). Через горловину корпуса 1 заливают воду до ее появления из отверстия штуцера. Заполненную карбидом кальция корзину 5 навешивают на подвижный шток 4, вытянутый в крайнее верхнее положение, и устанавливают в корпус 1. Таким образом, во время герметизации корпуса 1 крышкой 3 карбид кальция не контактирует с водой. Это обеспечивает безопасность эксплуатации генератора и исключает утечку ацетилена в атмосферу. Затем корзину 5 с карбидом кальция опускают в крайнее нижнее положение. Нижняя часть корзины 5 погружается в воду, начинается химическая реакция, сопровождающаяся выделением ацетилена. Ацетилен из камеры газообразования 6 через штуцер 9 и соединительный рукав 10 поступает на вход жидкостного затвора 8, проходя при этом через слой воды, где очищается от уносимых частиц известкового ила. Из жидкостного затвора 8 очищенный и охлажденный ацетилен поступает к потребителю. При уменьшении или полном прекращении отбора ацетилена из генератора давление его в камере газообразования 6 повышается. Это приводит к перемещению части воды из корпуса 1 через переливную трубку 7 в вытеснительную камеру 2. Уровень воды в корпусе 1 опускается. Объем карбида кальция, контактирующего с водой, уменьшается, либо контакт прекращается совсем. Выделение ацетилена при этом уменьшается или полностью прекращается. При увеличении или возобновлении отбора ацетилена давление его в камере 6 снижается. Вода из вытеснительной камеры 2 перетекает обратно в корпус 1 (камеру газообразования 6), и выделение ацетилена возобновляется. Таким образом, происходит автоматическое регулирование количества образующегося в генераторе ацетилена в зависимости от его расхода. При необходимости экстренной остановки работы генератора корзину 5 поднимают в крайнее верхнее положение. Для возобновления работы генератора корзину 4 опускают в крайнее нижнее положение. После полной выработки карбида кальция перекрывают вентиль 11, снимают вытеснительную камеру 2 (крышку 3) вместе с корзиной 5. Открывают сливную пробку (не показано) и сливают из корпуса 1 воду с образовавшимся известковым илом. Предлагаемый ацетиленовый генератор прост по конструкции, в изготовлении и в эксплуатации, обладает повышенной безопасностью и удобством в работе. Для изготовления генератора не требуется применение специальных материалов (стали с особо глубокой спо 6 собностью вытяжки) и дорогостоящего штамповочного оборудования. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Ацетиленовый генератор, содержащий корпус, частично заполненный водой, крышку с пропущенным через нее подвижным штоком, на котором закреплена корзина для карбида кальция, вытеснительную камеру и камеру газообразования, сообщенные между собой переливной трубкой, камеру промывки ацетилена и жидкостный затвор, отличающийся тем, что вытеснительная камера смонтирована сверху корпуса так, что ее дно одновременно является крышкой корпуса, подвижный шток пропущен через упомянутую камеру и она сообщена переливной трубкой с жидкостной полостью камеры газообразования, причем камера газообразования образована между дном вытеснительной камеры и поверхностью залитой воды в корпус и соединена с жидкостным затвором через штуцер с соединительным рукавом. 2. Ацетиленовый генератор по п.1, отличающийся тем, что корзина для карбида кальция выполнена в виде прямоугольной призмы и ее дно выполнено с ячейками квадратного сечения. 3. Ацетиленовый генератор по п.1, отличающийся тем, что жидкостный затвор одновременно выполняет функцию промывателя. 4. Ацетиленовый генератор по п.1, отличающийся тем, что штуцер используется для заливки жидкости в затвор и его промывки без снятия затвора с конструкции.