Кислородный редуктор: устройство, принцип работы, особенности и применение

1 / 1

Не будем вдаваться в дебри теоретических размышлений, отметим, что слово «редуктор» происходит от слова «редуцировать». На русский язык оно переводится как «изменять в сторону ослабления». Из этого логически следует, что кислородный редуктор — устройство для ослабления давления газа.

Назначение кислородного редуктора

Технические устройства, работающие с кислородом, нуждаются в стабильном давлении на входе. Как правило, рабочее давление таких устройств составляет единицы кг/см2. К месту работы кислород доставляется либо по трубопроводу, либо в баллонах, где давление может доходить до нескольких сотен кг/см2. Например, рекомендованное давление в кислородном баллоне — 150 кг/см2.

Следует учитывать, что по мере расхода кислорода во время работы, давление в баллоне уменьшается. Назначение редуктора состоит в том, чтобы обеспечивать подачу на вход технических устройств кислорода с постоянным давлением, независимо от давления в баллоне или газовой магистрали.

Редуктор для кислородного баллона. Устройство и принцип работы

Кислород в баллоне, применяемый при газоацетиленовой сварке, находится под давлением 135…150 атмосфер, поэтому перед работой давление газа следует существенно снизить. Эту роль выполняет кислородный редуктор. Данное устройство не только редуцирует кислородный поток, но и обеспечивает постоянство показателей рабочего давления в ходе всего сварочного процесса.

Сферы применения

Основная масса технического кислорода используется для проведения газосварочных работ. На месте проведения работ происходит понижение давления кислорода до рабочего уровня при помощи редуктора. Для этого применяются баллонные либо рамповые разновидности в зависимости от способа доставки кислорода (баллоны или магистраль).

Ещё одна отрасль, потребляющая кислород – медицина. Техническое оснащение этой отрасли немногим отличается от сферы газосварочных работ. Доставляется газ в баллонах, далее давление снижается редукторами и разводится по палатам и койкам. Кислород же поступает медицинский, стандартизированный. В составе газа не менее 99% кислорода и 1% азота. Никакие другие примеси недопустимы.

Область применения

Редукторы этого типа применяют практически во всех отраслях народного хозяйства. В промышленности – при сборке и разделке металлоконструкций, в медицине, для организации подачи газа в палаты и операционные.

Выполнение газопламенных работ

Кислородный редуктор используют в разных отраслях. В частности, при выполнении газопламенных работ. Редуктор обеспечивает постоянную подачу газа. В медицине редукторы устанавливают в систему подачи кислорода по палатам. Не обходятся без подобных устройств и системы подачи воздуха на авиационном транспорте и морском транспорте.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Виды

В зависимости от места установки различают баллонные редукторы БКО и БКД, что означает баллонный кислородный одноступенчатый и баллонный кислородный двухступенчатый с механической регулировкой давления. Для обеспечения сварки чаще всего используют редуктор БКО 50 – 4. В маркировке обозначена возможность устройства пропускать 50 м3/час газа при давлении 4 атм.

При питании сварочных постов от газовой магистрали используют сетевые редукторы СКО. Их применяют в случаях, когда давление газа в сети превышает давление, допустимое для потребителей. Отличительной чертой является наличие только одного манометра, который показывает величину давления газа на выходе устройства.

Централизованная подача газа, осуществляемая при высоком давлении, требует установки рамповых редукторов (РКЗ). Их отличительной особенностью является большая пропускная способность до 125 м3/час. Они устанавливаются на рампе высокого давления непосредственно на трубопроводе. Могут эксплуатироваться при давлении кислорода до 300 бар. Имеют встроенный входной фильтр и вентиль для сброса избыточного давления.

Существует два вида кислородных редукторов, отличающихся принципом работы: прямого действия и обратного действия. Особенности их работы мы рассмотрим ниже. Для тех, кто не желает вникать в тонкости работы этих устройств, заметим, что редукторы обратного действия считаются более надёжными, имеют более простое устройство и позволяют поддерживать нормальное рабочее давление до полного окончания газа в баллоне.

Характеристика

• Кислородные – предназначены для регулировки подачи кислорода в баллоне. Распространенные маркировки: СКО — 10-2, БКО — 50 мини, РК-70, РКЗ — 500-2. Окрашены в голубой цвет, крепятся с помощью накидных гаек. Пропускная способность от 10 до 500 м3/час. Цена варьируется от 1600 до 21500 рублей.
• Пропановые – регулируют подачу пропана. Маркировки: БПО — 5, СПО — 6, РДСГ-1-MTL (лягушка). Окрашены в красный цвет, крепятся с помощью накидных гаек. Пропускная способность от 1,5 до 1,6 м3/час. Цена – от 400 до 1600 рублей.
• Углекислотные — для регулировки подачи углекислотного газа. Маркировки: УР-6-6, БУО-5-4. Могут быть окрашены в черный цвет или в красный с синим. Крепятся накидными гайками. Пропускная способность 5-6 м3/час. Цена 900-1500 рублей.
• Ацетиленовые – регулируют подачу ацетилена. Маркировки: БАО-5-4, РАО-30-1, САО — 10. Крепятся хомутами. Окрашены в белый цвет. Пропускают от 5 до 30 м3/час. Цена от 1600 до 14300 рублей.
• Аргоновые. Маркировки бывают: АР-40-4ДМ, АР-40-КР1-м-р. Цвет белый или черный. Пропускают 1,8-5,4 м3/час. Цена 1400-1750 рублей.
• Гелиевые. Для регулировки гелия. Маркируются: Г-70-КР1, Г-70-КР1-м. Крепятся гайками. Цвет белый либо черный. Пропускная способность 4,2. Цена около 1500.

Принцип действия

Чем проще устройство, тем оно надёжнее. Прелесть газовых редукторов состоит в том, что в основе их работы заложен очень простой принцип сравнения двух давлений. Одно давление — то, что поступает из баллона, а второе – давление пружины.

Мы не можем повлиять на давление газа в баллоне, но можем усилить или уменьшить давление пружины. Разница этих давлений и будет необходимым рабочим давлением. Такой простой принцип несложно реализовать.

Что еще следует знать при работе с редуктором

Как известно, из школьного курса химии, кислород – это сильнейший окислитель и поэтому работа с ним должны выполняться в строгом соответствии с требованиями правил безопасности и охраны труда. В частности, нельзя допускать контакта кислорода и масел, результатом такого контакта станет взрыв.

Часто газ привозят на рабочие места в баллонах, давление в которых составляет 14,7 МПа. Поэтому при обращении с ними необходимо соблюдать определенные правила безопасности. Кроме того, что баллон нельзя ронять, ударять по нему, хранить от огня и пр. Кислородный редуктор, установленный на нем, должен быть закрыт прочным кожухом.

Устройство кислородного редуктора

Устройство и порядок работы редуктора лучше всего рассматривать по рисунку (см. ниже). Рассмотрим работу редуктора обратного действия, как наиболее распространённого. Кислород поступает из баллона во входное отверстие 1.

Регулирующий винт 9 ввёрнут, задающая пружина 10 сжата и своим усилием подняла вверх мембрану 11. Мембрана своим толкателем 12 открыла клапан, преодолев усилие верхней пружины 3. Газ начинает поступать в камеру 8 и в выходной штуцер.

Как только давление газа в камере 8 превысит заданное регулирующим винтов, мембрана 11 выгнется вниз и толкателем 12 закроет клапан. Газ, продолжая выходить через выходной штуцер, приведёт к снижению давления в камере, и цикл повторится снова. Регулирующий винт имеет мелкую резьбу, что позволяет очень точно задавать величину рабочего давления. Для контроля давления установлены манометры на входе 2 и выходе 7 редуктора.

Во избежание аварийного повышения давления в камере, на ней установлен предохранительный клапан 6, который «стравит» лишнее давление в атмосферу. Рисунок приведен в упрощённом виде, для лучшего понимания процесса. В реальном устройстве ещё устанавливают несколько фильтров различных конструкций для очистки газа.

Характеристики и особенности

Для правильного выбора и безаварийной эксплуатации редуктора необходимо знать его назначение и характеристики. Производители и торгующие организации сопровождают свои изделия следующим набором характеристик:

• тип редуктора (обратного или прямого действия);
• количество ступеней;
• пропускная способность;
• величина рабочего давления;
• максимальная величина входного давления;
• климатическое исполнение.

При описании устройства мы остановились на редукторе обратного действия. Это обусловлено тем, что этот тип встречается повсеместно, имеет решающие преимущества над редуктором прямого действия в виде надёжности и условий использования газа из баллона. Подробное описание работы редуктора прямого действия может заинтересовать только узкопрофильных специалистов. Для большинства пользователей достаточно знать, что разница между ними состоит в том, что в редукторе прямого действия давление газа из баллона стремится открыть клапан, а у редуктора обратного действия – наоборот закрыть.

Редукторы бывают одноступенчатые и двухступенчатые. Наибольшее распространение получили одноступенчатые. Они проще по конструкции и, соответственно, дешевле. Двухступенчатые более сложные и дорогие, но бывают случаи, когда без них не обойтись. Наличие промежуточных камер в двухступенчатом редукторе предотвращает возможность обмерзания редуктора при работе с большим расходом газа в условиях низких температур. Они допускают работу при отрицательных температурах и давлении до 200 атмосфер.

Такие характеристики, как пропускная способность, величина рабочего давления и максимальная величина входного давления понятны на интуитивном уровне и не нуждаются в специальных разъяснениях. Климатическое исполнение учитывает особенности работы в различных климатических зонах (жара, холод, сырость, влажность и т.п.).

Виды и характеристики. Редуктор БКО 50-4 и БКО 50-5

По своим техническим параметрам редукторы для кислородного баллона подразделяются на две группы – рамповые и постовые. Рамповые редукторы отличаются повышенной пропускной способностью – от 100…120 м3/ч, а потому используются для питания группы сварочных постов, либо для сварочных работ с большими объёмами. Постовые редукторы – индивидуального назначения, они обеспечивают расход кислорода в количествах 5…25 м3/ч (меньшие значения соответствуют меньшим конечным давлениям газа).

Корпуса газовых редукторов внешне однотипны, поэтому при изготовлении их окрашивают в определённые цвета (для кислородных редукторов это голубой цвет).

ГОСТ 13861 предусматривает следующие исполнения кислородных редукторов:

1. Баллонные, типа БКО, БКД и БПО.
2. Сетевые, типа СКО, САО, СПО, СМО.
3. Универсальные (У).
4. Рамповые (РКЗ, РАД, РПД).
5. Центральные (ЦКЗ).

Основной технической характеристикой кислородного редуктора является его пропускная способность и значение рабочего давления газа в баллоне. Например, кислородный редуктор типа БКО 50-4 означает, что агрегат предназначен для подключения к баллону с кислородом, является одноступенчатым, и рассчитан для пропускной способности до 50 м³/ч при рабочем давлении газа 4 атмосферы. Соответственно, для кислородного редуктора БКО 50-5 допустимое значение рабочего давления составляет 5 атмосфер. Именно редукторы типа БКО чаще всего и применяются для индивидуальных постов газосварки.

Дополнительными эксплуатационными особенностями кислородных редукторов являются:

• Число ступеней редуцирования. Выпускаются одноступенчатые устройства, регулятором давления в которых выступает либо пружина, либо иной узел, и двухступенчатые, где регулирование давления происходит постепенно, при помощи промежуточных пневматических камер. Двухступенчатые редукторы обеспечивают более надёжную работу сварочного поста в условиях низких температур, более стабильны по своим характеристикам, но отличаются конструктивной сложностью и, следовательно, увеличенной ценой;
• Способ присоединения. Используется накидная гайка, а не хомут, поскольку взрывоопасность кислорода требует особых требований к герметичности;
• Климатическое исполнение. Требование к надёжности работы регулятора тока особенно возрастают, когда газосварка ведётся не только при низких температурах, но и с большими объёмами. При больших расходах давление кислорода быстро снижается, что сопровождается увеличением объёма газа, остающегося в баллоне. Этот физический процесс ускоряет охлаждение газа и редуктора, в результате устройство может потерять работоспособность.

Принципиальными отличиями двухступенчатого кислородного редуктора являются редуцирующий клапан повышенной точности и двухслойная мембрана увеличенной площади, которая изготавливается из высокопрочных синтетических каучуков. Такой материал нечувствителен к изменению внешней температуры, благодаря чему мембрана сохраняет свою работоспособность при отрицательных температурах и давлениях газа до 150…200 атмосфер.

Настройка кислородного редуктора

Подобные действия необходимо проводить при подготовке к работе вновь установленного кислородного редуктора. Первым делом нужно убедиться в исправности манометров, которые стоят на редукторе. Стрелки манометров должны строго показывать на «0» и не шевелиться при поворотах и перемещениях редуктора.

До присоединения рукава к штуцеру баллона необходимо убедиться в плавном проворачивании регулирующего винта. Полное выворачивание винта гарантирует прекращение подачи кислорода.

Не будет лишним убедиться в герметичности всего узла в целом. Для этого необходимо подключить горелку, открыть на неё подачу кислорода, установить рабочее давление регулировочным винтом и обмазать мыльным раствором все места соединений. Отсутствие мыльных пузырей засвидетельствует их герметичность.

После всех вышеперечисленных мероприятий оботрите редуктор и ещё раз визуально убедитесь в отсутствии пятен, которые могут оказаться маслами или жирами. В подозрительных случаях лучше ещё раз всё протереть растворителем. Теперь можно приступать к пробному пуску.

Как работать с кислородным редуктором

При работе с кислородными редукторами надо обязательно провести несколько подготовительных операций.

1. Проверить исправность и целостность датчиков давления. Стрелки должны быть установлены на нуле и не изменять свое положение при повороте редуктора.
2. Перед тем как присоединить рукава для подачи газа необходимо проверить, вывернут ли рабочий винт, регулирующий закрытие клапана.
3. После подсоединения шлангов необходимо настроить устройство на подачу необходимого для выполнения работ давления.

Работа с кислородным редуктором

Кроме перечисленных операций, необходимо проверить редуктор на герметичность. Для этого винт необходимо выкрутить до конца.

Проверить резьбовое соединение на предмет наличия следов масла и жира, в случае обнаружения их немедленно необходимо удалить с использованием растворителя.

Кстати, герметичность можно проверить нанеся на места резьбовых соединений мыльную пену. При появлении пузырей работы необходимо прекратить и редуктор сдать в ремонт.

Советы по выбору и правила использования

При выборе редуктора следует учитывать точку размещения. Особых объяснений не нужно, понятно, что рамповый или сетевой редуктор нельзя ставить на баллон. Нельзя ставить на кислородный баллон аргоновый или углекислотный редуктор. Удостоверьтесь в том, что возможное максимальное давление газа на входе не превышает допустимое для данного типа редуктора. При нарушении этого условия создаются предпосылки для аварийного разрушения изделия. Выбирайте устройство в соответствии с необходимым рабочим напряжением.

Сделать выбор между одноступенчатым и двухступенчатым редуктором несложно. В 99% случаев вам достаточно одной ступени. И только при специфических условиях эксплуатации может понадобиться две ступени снижения давления. Это обязательно будет оговорено в технической документации по технологическому процессу. То же самое и с климатическим исполнением: если вы работаете в нормальной климатической зоне, то климатическое исполнение вас совсем не будет интересовать.

Чтобы не нарваться на подделку, внимательно читайте маркировку на корпусе. Здесь должен быть чётко виден логотип производителя, марка изделия и дата выпуска. Сравните эти данные с указанными в документации на устройство.

Вопросы настройки и подготовки к работе оборудования были описаны выше. Добавим ещё несколько простых правил, необходимых для безопасной работы. В процессе работы необходимо постоянно следить за возможными утечками и замерзанием редуктора.

При кратковременной остановке работы достаточно закрыть вентиль на резаке. При остановках более 15 минут нужно вывернуть регулирующий винт, это предохранит от порчи регулирующую пружину. В конце рабочего дня рекомендуется снимать редуктор с баллона и укладывать в ящик.

Правила безопасной эксплуатации

Учитывая взрыво- и пожароопасность кислорода, такие изделия согласно нормам ГОСТ 12.2.008-75 должны периодически подвергаться тщательному регламентному обслуживанию. Применительно к кислородным редукторам типа БКО 50-4 и БКО 50-5 правила обслуживания включают в себя:

1. Проверку хода регулирующего винта/маховика от одного крайнего положения в другое: оно должно выполняться плавно, и без заеданий.
2. Присоединительные элементы не должны иметь внешних механических повреждений – трещин, царапин, а также быть очищенными от масел, жиров и загрязнений.
3. Переодическая проверка манометров не должна быть реже одного раза в год. Критерием необходимости в проверке считается повышенная инерционность стрелки прибора.
4. В качестве уплотняющих элементов – прокладок, ниппелей и пр. – не могут использоваться детали, не соответствующие условиям эксплуатации кислородных редукторов.

1. Перед каждым применением проверяется (по манометру) герметичность соединений, утечка кислорода из баллона недопустима.
2. При присоединённом к редуктору баллоне с кислородом запрещается выполнять какую-либо регулировку.
3. Согласно правилам охраны труда между редуктором для кислородного баллона и остальной газосварочной аппаратурой стоит предусматривать монтаж предохранительных устройств, в том числе и для гашения пламени. Это могут быть обратные клапаны, рассчитанные на давление в баллоне, а также предохранительные затворы.

Цена на кислородный редуктор определяется его конструкцией и эксплуатационными возможностями. Для одноступенчатых редукторов цена колеблется в пределах 1800…2000 руб. (БКО 50-4) и 1100…1200 руб. (БКО 50-5). Двухступенчатые устройства (например, БКД-25 или Multi-Stage RG S2 O2 чешского производства) стоят значительно дороже — 11000…12000 руб.

— Поиск по дневнику

— Подписка по e-mail

— Статистика

Суббота, 28 Января 2021 г. 15:07 + в цитатник

Эксплуатация редуктора.

До присоединения кислородного редуктора необходимо тщательно проверить, нет ли на штуцере и накидной гайке следов масла и т. п. При обнаружении следов жировых веществ редуктор надо промыть в каком- либо растворителе (например, в авиационном бензине).

Далее необходимо проверить исправность резьбы накидной гайки, очистить ее от грязи и пыли, а также проверить наличие и исправность фибровой (для кислородных редукторов) или кожаной (для ацетиленовых редукторов) прокладки, от которой зависит плотность соединения редуктора с вентилем.

После продувания кислородного вентиля баллона или магистрали для удаления из них грязи или стружки, которые могут попасть в редуктор и испортить его клапан, к штуцеру вентиля привертывается и закрепляется ключом накидная гайка кислородного редуктора.

Точно так же необходимо продуть вентиль ацетиленового баллона до присоединения к нему ацетиленового редуктора.

До пуска газа в редуктор его регулирующий винт должен быть вывернут до полного ослабления нажимной пружины, чтобы при открывании вентиля баллона редуктор не мог быть поврежден. Запорный вентиль на редукторе должен быть открыт. К шланговому ниппелю редуктора присоединяют шланг и укрепляют его прочно хомутиками или мягкой проволокой.

Для пуска газа в редуктор необходимо плавно открыть вентиль баллона на пол-оборота маховичка. Если при этом ненормальностей не наблюдается, то вентиль баллона следует открыть до отказа и вращением нажимного регулирующего винта редуктора по часовой стрелке установить по манометру необходимое рабочее давление. Величина рабочего давления кислорода устанавливается при открытом вентиле резака.

Когда же вследствие наличия масла или резкого пуска кислорода произойдет вспышка или сильное нагревание редуктора, необходимо быстро закрыть вентиль баллона, а редуктор снять и отправить в ремонт.

После установления рабочего давления надо проверить, нет ли утечки газа в местах соединений, по резьбе манометров и т. д. Пропуски газа опасны, так как ацетилен и другие горючие газы образуют с воздухом взрывчатые смеси.

После проверки резак зажигают и регулируют пламя.

В процессе работы необходимо следить, чтобы в редукторе не появлялось утечки, замерзания и т. д.

При прекращении работы на 2—3 мин. можно закрыть только вентили на резаке. Если же работа прекращается на 10—15 мин., то помимо вентилей резака закрывают и запорный вентиль редуктора, не изменяя положения регулирующего винта. При перерывах в работе более 10—15 мин. следует дополнительно вывертыванием регулирующего винта ослабить нажимную пружину.

При длительных перерывах и по окончании работы закрывается вентиль баллона или магистрали и полностью выпускается оставшийся в редукторе газ. Затем вращением регулирующего винта против часовой стрелки ослабляется нажимная пружина.

Где приобрести кислородный редуктор

От многих неожиданностей и неприятностей при эксплуатации редуктора можно избавиться ещё на этапе его приобретения. Для этого нужно выбрать проверенного временем производителя. Группа является надёжным производителем и поставщиком сварочного оборудования в России, Европе и Азии.

На нашем сайте можно ознакомиться с характеристиками, получить подробную консультацию и купить редуктор для кислородного баллона БКО-50-4М в климатическом исполнении от -25°С до +50°С и редуктор для понижения давления газа БКО-50 для работы в интервале температура от -15° до +15° С.