ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Генераторы системы вода на карбид (сухие) из "Техника безопасности при производстве ацетилена" На нагрев 1 кг воды от 15 до 70 °С расходуется 231 кДж (55 ккал) тепла, а на испарение 1 кг воды расходуется 2289 кДж (545 ккал) — скрытая теплота парообразования воды при 90 °С. [c.30] Испарение избытка воды дает возможность значительно сократить расход воды па охлаждение в сухих генераторах. В качестве отхода получается гашеная известь в виде порошка (пушонка), содержащая обычно небольшое количество влаги. Воду подают в генератор через разбрызгиватели. При соприкосновении капель воды со свежей поверхностью карбида тотчас же начинается реакция. Образовавшаяся известь остается на поверхности карбида, а выделившееся тепло расходуется на испарение избытка воды, не вступившей в реакцию, а также на нагревание карбида, извести и ацетилена. Последующие капли воды, прежде чем вступить в реакцию с карбидом, должны проникнуть через слои извести. При этом они несколько охлаждают известь и в значительной степени испаряются. Остаток воды взаимодействует с карбидом образовавшийся при этом ацетилен в смеси с водяным паром проходит через слой извести. Под действием каждой последующей капли воды слой извести увеличивается, поэтому гидролиз карбида все больше замедляется. С увеличением толщины слоя извести скорость отвода тепла уменьшается, поэтому зона разложения карбида под коркой извести не будет охлаждаться. Находящийся в этой зоне водяной пар вступает в реакцию с карбидом, что приводит к еще большему повышению температуры в зоне реакции, при этом может быть достигнута температура инициирования распада ацетилена. [c.31] Для обеспечения нормального процесса необходимо удалять корку извести, покрывающую куски карбида. В сухих генераторах это достигается перемешиванием карбида гребками или вращением решетчатого барабана, что сопровождается трением кусков карбида один о другой и отделением извести от поверхности кусков. [c.31] Результаты расчета показывают (см. табл. 2.1), что в сухом генераторе примерно 80% выделяющегося тепла расходуется на испарение воды. Так как степень насыщения ацетилена водяным паром в этих генераторах близка к 100%, состав парогазовой смеси и ее теплосодержание однозначно определяются давлением и температурой. При этом суммарное теплосодержание должно быть равно той доле теплового эффекта, которая расходуется на испарение воды и нагревание ацетилена. Из этого условия следует, что в равновесной системе при отсутствии в генераторе конденсации паров количество испаряемой воды должно соответствовать предельному содержанию сухого насыщенного пара в парогазовой схмеси. [c.31] На рис. 2.2 изменение объема смеси в зависимости от температуры выражается кривой, резко поднимающейся вверх при температуре выше 70 °С. [c.32] Зависимость изменения величины от температуры также показана на рис. 2.2. [c.32] Изменение количества образующегося водяного пара в зависимости от температуры и выхода ацетилена из карбида кальция (250, 270 и 300 л/кг) показано на рис. 2.2 в виде прямых, плавно понижающихся с увеличением температуры. [c.33] Из графика следует, что прямые пересекаются с кривой в точках, соответствующих температуре 90—92 °С, нри которой и протекает процесс сухого разложения карбида кальция, так как количество образующегося при этом водяного пара соответствует условию насыщения водяным паром ацетилена при указанных температурах [2.3]. [c.33] С уменьшением выхода ацетилена из карбида кальция тепловой эффект па 1 м получаемого ацетилена увеличивается, так как при этом возрастает количество содержащейся в карбиде извести, вступившей в реакцию. [c.33] Для обеспечения нормального технологического процесса в сухом генераторе без местных перегревов и получения пушонки с малым остаточным содержанием карбида кальция весьма важное значение имеют способы подачи и распределения воды, конструкция перемешивающего устройства и способ непрерывного отведения пушонки. [c.33] На рис. 2.3 показан сухой генератор полочного типа большой производительности, применяемый в химической промышленности. Карбид кальция через секторный питатель и горизонтальный шнек непрерывно поступает на верхнюю полку, куда разбрызгивающими устройствами подается вода. Карбид взаимодействует с водой на полках генератора. При большом числе полок достигается почти полное разло кение карбида. Сухая известь выводится из генератора через конусную часть и направляется в нижний цилиндр для предотвращения зависания извести. Конусная часть снабжена механическими ворошителями. Загрузочные и нижние выгрузочные бункеры устроены по принципу шлюзовых затворов и продуваются азотом. В нижнем цилиндре поддерживается определенный уровень извести, позволяющий предотвратить проникновение ацетилена в нижний шнек. Для окончательной подсушки пушонки в конус и нижний цилиндр подают пар по специальным рубашкам. Ацетилен отводится из генератора по трубе, расположенной в конусной части аппарата. Избыточное давление не должно превышать 40—50 кПа (300— 400 мм рт. ст.). [c.33] По истечении примерно 1,5 ч после начала работы генератора достигается равновесная температура 90 °С в зависимости от времени года она колеблется в пределах 85—95 °С. Температура на первой полке равна 100—130 °С, на второй 90—100 °С. [c.35] В табл. 2.2 приведены данные о распределении воды и тепла в опытном генераторе нри содержании СаО в карбиде —20%. [c.35] Расход воды по отношению к теоретическому расходу на разложение технического карбида. . [c.35] В работе [2.5] установлено, что предварительная промывка ацетилено-паровой смеси дает возможность удалять известковую пыль и направлять образовавшуюся разбавленную суспензию в сухой генератор на разложение карбида кальция. На пред-варите.чьную промывку следует подавать такое количество воды или отработанного раствора гипохлорита, при котором вся суспензия. содержащая 1—1,5% Са(0Н)2, полностью используется в сухих генераторах. Возвращение известковой пыли в генератор позволяет устранить загрязнение территории шламом и снизить потери ацетилена с промывной водой. Использование отработанного раствора гипохлорита натрия для конденсации водяного пара дает возможность снизить удельный расход воды. [c.35] На рис. 2.4 показан сухой генератор АСР-1 системы вода на карбид производительностью 20 м /ч, работающих при среднем давлении до 250 кПа (2,5 ат). Генератор предназначен для централизованного питания сварочных цехов. [c.36] Из генератора парогазовая смесь поступает в холодильник 4, в котором конде сируется водяной пар. Газосборник 8 одновременно является резервной емкостью, обеспечивающей непрерывную подачу ацетилена при кратковременных остановках генератора для перегрузки. Постоянное давление газа в сети поддерживается регулятором давления 11. Через предохранительный затвор 10 и влагосборник 9 ацетилен направляется к потребителю. Регулятор 7 служит для поддержания постоянного давления воды, подаваемой в газообразователь. Расход воды регулируется регулятором 6 в зависимости от давления в генераторе. Расход воды контролируют по ротаметру 5. [c.36] Основываясь на приведенных зависимостях, степень охлаждения и рабочую температуру парогазовой смеси при проектировании сухих генераторов следует выбирать так, чтобы содержание водяного пара в ней было не меньше 40% (об.). [c.37] При прекращении подачи воды должна быть автоматически прекращена подача карбида и включена продувка азотом. При прекращении подачи карбида подача воды должна быть автоматически перекрыта и также включена продувка азотом. При остановке барабана необходимо, чтобы автоматически прекращалась подача карбида и воды и включалась продувка азотом. Особое внимание нужно уделять очистке отверстий решетчатого барабана. [c.37] В зависимости от применяемого сорта карбида известь имела различную окраску. Нижние и средние слои, образованные в начальный период работы генератора, были окрашены в нормальный серый цвет, а верхние слои известкового остатка имели различные оттенки. Очевидно, имеется зависимость между степенью перегрева, возникающего при недостаточном отводе тепла, и сортом карбида кальция. Полученный газ содержал около 99% ацетилена и по степени чистоты соответствовал ацетилену в опытах без перегрева. [c.38] Вернуться к основной статье