Файл: Коровин, А. И. Газопитание сварочных участков.pdf

пластмасс, кварца и стекла. Размягчение или плавление их под действием теплоты позволяет вести сварку, гибку и вытяжку.

Газокислородное пламя используют для пайки кера­ мики и металлов, а также получения волокон из шлаков, стекла и тугоплавких окислов. Значительное применение в промышленности получает резка железобетона и буре­ ние горных пород с использованием специальной газо­ кислородной огневой аппаратуры. Интенсивный газовый нагрев поверхности железобетонных изделий позволяет получить остеклованный слой, препятствующий проникно­ вению влаги и повышающий их долговечность. Предва­ рительное нанесение на поверхность железобетона хими­ ческих соединений позволяет после нагрева получить стойкую окраску различного цвета, что является основой для нового способа декоративной отделки зданий.

Местный газопламенный нагрев применяют также для рифления поверхности асфальтовых покрытий дорог, что повышает устойчивость автотранспорта, для сглажива­ ния поверхностей гранитных блоков после распиловки и огневого полирования стеклянных изделий.

Открытое водородно-кислородное пламя является од­ новременно источником тепла и защитной средой для вы­ ращивания искусственных рубинов, а газовоздушное пламя используют для опаливания текстиля и щетины при обработке свиных туш.

Горелки с защитными кожухами, так называемые го­ релки «погруженного сгорания», находят применение для биологической очистки сточных вод и оттаивания мерзло­ го грунта перед заложением взрывчатых зарядов при прокладке траншей.

Рядом исследований установлено, что предваритель­ ный подогрев полиэтиленовых оболочек (туб) газовоз­ душным пламенем улучшает четкость при нанесении над­ писей и рисунков типографским методом.

Другие области. К ним относятся способы, основан­ ные на использовании их отдельных физико-химических свойств. Тепловые свойства пламени используют для за­ медленного охлаждения или поддерживания заданной температуры какого-либо объекта. Исключительную све­ тимость ацетиленового пламени используют в сигнальных устройствах и маяках речной и морской навигации, а так­ же для создания световых эффектов при киносъемках. Для улучшения качества кокильного литья внутренние

11

поверхности кокилей покрывают сажей, выделяющейся при их нагреве пламенем со значительным избытком аце­ тилена.

Новым является применение пламени для борьбы с сорняками в сельском хозяйстве и стерилизации поражен­ ных участков плодовых деревьев.

Наличие в пламенах химически активных частиц ис­ пользуется для ускорения сжигания топлива в крупных печах, реактивных двигателях и ракетных горелках.

Развивающимся направлением,’ в основе которого ис­ пользуются электрические свойства пламен, является по­ лучение электрической энергии с помощью магнитно­ гидродинамических генераторов.

В кратком обзоре отмечена лишь незначительная часть применения пламени. Для дальнейшего изложения во­ просов газопитания огневой аппаратуры необходимо рас­ смотреть ее разновидности и определить основные прин­ ципы для выбора средств защиты и вспомогательной оснастки, применяемых в технике газопламенной обра­ ботки.

Основные характеристики огневой аппаратуры

В огневой аппаратуре, предназначенной для газопла­ менной обработки материалов, происходит преобразова­ ние химической энергии горючего в тепловую и другие виды энергии.

Осуществляемые на сварочном участке виды работ (сварка, резка, наплавка и т. п.), а также заданная про­ изводительность и номенклатура обрабатываемых изде­ лий являются главными факторами, определяющими вы­ бор горючего газа и окислителя, необходимой огневой аппаратуры и, в конечном счете, источников газопита­ ния.

При проектировании участков для известных или вновь разрабатываемых процессов газопламенной обра­ ботки необходимо также исходить из характеристик се­ рийно выпускаемой огневой и вспомогательной аппара­ туры.

Для избежания повторения рассмотрим сначала об­ щие, а затем индивидуальные характеристики аппарату­ ры, связанные с ее газопитанием в отдельных процессах газопламенной обработки.

Главной особенностью отечественной огневой аппара-

12

туры является использование принципа инжекторного смешения горючего газа и кислорода. Под давлением 1— 4 кгс/см2 кислород выходит из сопла инжектора в канал смесительной камеры и создает в ней разрежение, доста­ точное для подсоса горючего газа, поступающего под не­ большим давлением (0,01—0,3 кгс/см2). У ручных горе­ лок инжекторного типа при сварке мундштук перегре­ вается, что вызывает уменьшение подачи ацетилена и необходимость дополнительной регулировки пламени. Безинжекторные горелки с подачей кислорода и горюче­ го газа под равным давлением работают более устойчи­ во, но такой принцип смешения требует введения регуля­ тора равного давления и используется главным образом

вмеханизированных установках.

Вогневой аппаратуре для газопламенной обработки используется также принцип внутрисоплового смешения газов. В отличие от ранее упомянутых систем, где сме­ шение газов завершается до их входа в мундштук, здесь смешение происходит в соплах мундштука. При этом га­ зы входят в каждое сопло под равным давлением через дозирующие каналы диаметром 0,7—0,9 мм, кислород —

вдоль оси сопла, а горючий газ — перпендикулярно ей. С точки зрения безопасности работы и универсальности в использовании горючих газов горелки данного типа наиболее совершенны и могут найти широкое примене­ ние в механизированных процессах газопламенной обра­ ботки. К их недостаткам можно отнести сложность изго­ товления мундштуков, ограниченную возможность прочи­ стки каналов горючего газа и несколько меньший тепловой к. п. д., чем у горелок инжекторного типа с предварительным смешением газов.

Получает развитие смешение горючего газа и ‘окис­ лителя в вихревом потоке в газовоздушных горелках ка­ мерного и открытого горения. Такие горелки просты по конструкции, безопасны в работе и имеют широкие пре­ делы регулирования мощности. Они предназначены в основном для предварительного и сопутствующего подо­ грева при сварке и резке высокопрочных сталей.

Ручная аппаратура для сварки и резки включает сварочные горелки типов «Звезда», ГС средней мощности и вставные резаки к ним, работающие на ацетилене, а также горелки типа ГЗУ-2 для сварки пропано-кисло­ родным пламенем и универсальные резаки типа РУ, РЗР и РЗЛ-1, работающие на пропане и природном газе.

Вся эта аппаратура, выпускаемая на базе сварочных горелок, устойчиво работает при давлении горючего газа на входе 0,01—0,3 и кислорода 1—4 кгс/см2 с расходами ацетилена до 3,0 м3/ч, пропана до 2,0 м3/ч, природного и коксового газов до 5,0 м3/ч. Расход кислорода у горе­ лок до 6,0 м3/ч, у резаков вставных 3—10 м3/ч и специ­ альных до 75 м3/ч при давлении его на входе до

12кгс/см2.

Кручной огневой аппаратуре относятся пропановоз­ душные горелки типа ГВП-2, работающие при давлении пропана 0,5—1,5 кгс/см2 с расходом горючего газа до

1.2 м3/ч.

Машины и установки для кислородной резки стали толщиной 5—300 мм оснащены ацетилено-кислородными или пропано-кислородными резаками.

Многорезаковые тяжелые машины типа «Черномор», «Одесса», «Днепр» и «Юг» имеют резаки равного давле­ ния, работающие при подаче к подогревающему пламени кислорода, ацетилена или пропана под давлением 0,3— 1.2 кгс/см2 (индекс резаков РД-450). Значительное чис­ ло стационарных и переносных машин и установок осна­ щены резаками инжекторного типа (индексы И-450, И-330, где цифры соответствуют длине резака). Для пи­ тания таких резаков используют ацетилен под давле­ нием 0,1—0,3 кгс/см2. Независимо от типа серийные ма­ шинные резаки имеют расход ацетилена в пределах 0,5— 1.2 м3/ч и кислорода порядка 12—28 м3/ч (последний зависит от толщины разрезаемого металла). При комп­ лектовании системы газопитания машин необходимо учи­ тывать максимальные расходы газов и их давления, при­ водимые в паспортных характеристиках.

Установки для наплавки имеют сравнительно не­ большие расходы газов. Расход газов при работе уста­ новки КГФ-3 для газофлюсовой наплавки и сварки меди и ее сплавов не превышает расхода газов сварочной горелки, а при работе станка для наплавки лемехов типа СГЛ расход пропана составляет 3 м3/ч и кисло­ рода до 10 м3/ч при давлениях соответственно до 1,2 и 4 кгс/см2.

Установки и аппаратура для газотермического напы­ ления покрытий из металлов МГИ-5 и твердосплавных материалов УПН-8-68 работают на пропане и ацетилене с расходами соответственно до 2,5 и 1,7 м3/ч при давле­ ниях от 1,2 до 0,5 кгс/см2.

14

* Расход воздуха в пропановоздушных горелках для закалки пильчатой ленты.