Файл: Ковальский В.А. Ацетиленовые генераторы.pdf

Время, в течение которого происходит полное раз­ ложение карбида кальция, называют продолжитель­ ностью его разложения. Продолжительность разложе­ ния карбида кальция зависит от грануляции его кусков, количества примесей, температуры и количества извести в воде (табл. 3). Чем меньше размеры кусков карбида кальция, тем меньше продолжительность его разложе­ ния. Карбидная пыль практически разлагается водой мгновенно, а для разложения карбида кальция грану­ ляции 25/зо требуется не менее 9 мин. При сильно за­ грязненной илом воде и низкой ее температуре про­ должительность разложения крупных кусков может достигать 30 мин и более.

С повышением температуры воды и уменьшением примесей в карбиде кальция время его полного разло­ жения уменьшается, а при загрязнении воды известью — увеличивается. По мере загрязнения воды известью ско­ рость разложения карбида кальция уменьшается, по­ верхность кусков покрывается известью и доступ воды к его поверхности уменьшается. С увеличением загряз­ ненности воды известь может полностью закрыть кар­ бид кальция и газообразование резко снизится или практически совсем прекратится. Это явление называет­ ся «заиливанием» карбида кальция. Чем меньше раз­ меры кусков последнего, тем он более подвержен за­

9

При разложении толстого слоя карбида кальция за­ иливание может произойти даже при разложении кар­ бида кальция чистой водой, так как в этом случае вы­ мывание извести из зазоров между кусками, удаленных от краев, еще более затруднено. Заиливание не только замедляет газообразование, но затрудняет отвод теп­ лоты от карбида кальция, в результате чего последний может нагреться до температуры, при которой ацетилен (тем более ацетилено-воздушная смесь) становится взрывоопасным.

Мелкий карбид кальция нужно располагать неболь­ шим слоем, и для промывки от извести подвергать периодическому или непрерывному перемешиванию.

При разложении карбида кальция выделяется боль­ шое количество теплоты, например при разложении 1 кг химически чистого карбида кальция выделяется 475 ккал теплоты, при гашении 1 кг извести — 271 ккал. В зави­ симости от литража карбида кальция выделяется раз­ личное количество теплоты. Чем ниже качество карбида кальция, т. е. чем меньше выход из него ацетилена, тем больше теплоты выделится на 1 м3 полученного ацетилена, так как увеличивается количество теплоты, выделяемой за счет гашения извести.

В табл. 4 приведены данные о количестве выделяе­ мой теплоты при разложении карбида кальция в зави­ симости от его состава. Из табл. 4 видно, что даже

Таблица 4

ТЕПЛОВОЙ ЭФФЕКТ ПРИ РАЗЛОЖ ЕНИИ 1 кг КАРБИДА КАЛЬЦИЯ

10

карбид кальция с выходом ацетилена 223 л, т. е. ниже нормы, предусмотренной ГОСТ 1460—56, при взаимо­ действии с водой выделяет теплоты 365,3 ккал/кг.

Для понижения температуры при получении ацети­ лена в реактор подается 4—10 л воды на 1 кг СаСг, т. е. в 8—20 раз больше, чем требуется непосредственно для разложения карбида кальция и гашения извести. Вода, расходуемая на разложение, называется актив­ ной; избыточная вода — охлаждающей.

II. АЦЕТИЛЕН Свойства ацетилена

Ацетилен является горючим газом и представляет со­ бой соединение углерода с водородом; его химическая формула С2Н2. Технический ацетилен, получаемый в пе­ редвижных ацетиленовых генераторах из карбида каль­ ция, вследствие наличия в нем примесей фосфористого водорода, сернистого водорода и аммиака имеет специ­ фический неприятный запах.

Плотность ацетилена при 20° С и 760 мм рт. ст. равна 1,091 кг/м3; воздуха при тех же условиях — 1,33 кг/м3, т. е. плотность ацетилена по отношению к плотности воздуха составляет 0,9, поэтому ацетилен, как более легкий газ, скапливается в верхней части помещения.

Ацетилен растворяется во многих жидкостях: аце­ тоне, воде, керосине, бензине, бензоле и др. Раствори­ мость ацетилена в ацетоне используют при хранении и перевозке его в баллонах, набитых древесным углем и залитых ацетоном. От количества растворимого ацети­ лена в воде зависят потери ацетилена при получении

11

Как видно из табл. 5, с повышением температуры растворимость ацетилена резко уменьшается. В то же время растворимость ацетилена увеличивается прямо пропорционально давлению, например в 1 л ацетона при температуре 20°С растворится ацетилена в зависи­ мости от давления: атмосферном — 20 л/л; при 5 кгс/см2 — 100 л/л; при 10 кгс/см2 — 200 л/л и при

25 кгс/см2 — 500 л/л.

При работе с газосварочной аппаратурой расход кис­ лорода, подаваемого в горелку по шлангу, равен 1,1 м3 на 1 м3 сжигаемого ацетилена, остальной кислород, не­ обходимый для полного сгорания, поступает из воздуха.

Скорость распространения пламени ацетилено-кисло­ родной смеси составляет 13,5 м/с и несколько изменяет­ ся в зависимости от содержания ацетилена в смеси.

Ацетилено-кислородная смесь должна выходить из газосварочной горелки со скоростью, равной скорости распространения пламени. Если скорость истечения смеси больше скорости сгорания, то происходит отрыв пламени; при обратном явлении, когда скорость распространения пламени больше скорости истечения смеси, пламя проникает в инструмент. Проскок пламени внутрь газосварочного инструмента сопровождается обычно хлопком (ударом), поэтому его и называют-«об­ ратным ударом».

Взрывные свойства ацетилена

Ацетилен относится к таким газам, взрыв (самораспад) которых возможен и при отсутствии кислорода или

при наличии катализаторов, таких как железный поро­ шок, силикагель, активный уголь, окись железа и др., самовоспламенение возможно при температуре 280° С. Присутствие окиси меди снижает температуру самовос­ пламенения до 246° С. При длительном соприкосновении

12 ..........