Керосинорез Разделка толстолистового металла

В практике работ с толстолистовыми заготовками или поковками из нелегированной стали часто требуется выполнить предварительный разрез металла без использования энергоёмких способов электрической, лазерной или гидроабразивной резки. Альтернативой перечисленным технологиям являются керосинорез. Он имеют меньшую цену, и применим практически в любых условиях эксплуатации (за исключением окружающих температур воздуха ниже -15°С, при которой вязкость керосина существенно возрастает).

Керосинорезы. Устройство и принцип работы

Типовая комплектность устройства такова:

Резак.

Бачок для керосина.

Воздушный подкачивающий насос.

Шланги.

Манометр.

Запорно-пусковая аппаратура.

Тележка для транспортировки.

Разделение металла с применением керосинорезов происходит следующим образом. Находящийся в специальной ёмкости осветительный керосин (ГОСТ 4753) по шлангу под избыточным давлением подаётся в испарительную камеру, которая имеет огнестойкую набивку (традиционно пока используется асбест, но в последних — правда, ещё опытных — конструкциях керосинорезов уже применяется базальтовая вата, вещество, не содержащее канцерогенных составляющих). Там, в камере, керосин начинает интенсивно испаряться, и уже в парообразном состоянии поступает в мундштук агрегата. По параллельной магистрали к мундштуку поступает воздух. В инжекторной горелке, которой заканчивается мундштук, происходит смешивание двух веществ, вследствие чего в горелке образуется горючая смесь. Для интенсификации процесса, а также для того, чтобы поддерживать концентрацию керосиновых паров постоянной, керосинорезы оснащаются вспомогательными мундштуками, при помощи которых производится постоянный подогрев испарителя. Между обоими мундштуками имеется кольцеобразный зазор (его можно регулировать), через который горючая смесь выходит из смесительной головки, и формирует высокотемпературное пламя.

Температура в факеле горелки керосинореза достигает 2400…2500°С. Это меньше, чем у бензорезов или ацетилено-кислородных резаков, но, во-первых, и таких значений достаточно, чтобы локально расплавить сталь, температура плавления которой, как известно, составляет до 1900°С, а, во-вторых, керосинорезы – установки, значительно более безопасны с точки зрения возможного взрыва или пожара.

Интенсивность подачи всех требуемых газообразных компонентов регулируется при помощи вентилей и поворотных маховичков, которые сдвигают инжектор горелки в осевом направлении, изменяя, таким образом, расстояние до торца смесительной камеры устройства.

Таким образом, в керосинорезах работают два вида пламени – подогревающее, которое обеспечивает нужную температуру компонентов горючей смеси, и основное, кислородное, которым выполняется сам процесс резки металла.

Выпускаются керосинорезы и с иным принципом действия. Вместо испарителей такие устройства снабжаются специальными форсунками, которые выполняют распыление керосина. В диспергированном виде керосин поступает в мундштук и уже там испаряется. Керосинорезы такого типа эффективнее, поскольку конструктивно проще, и обеспечивают более высокую интенсивность испарения, а, следовательно, и производительность резки.

Несмотря на кажущуюся простоту техники, устройство отдельных её составляющих довольно сложно, и его, для последующего квалифицированного использования керосинореза, есть смысл рассмотреть отдельно.

Бачок керосинореза

В типовых конструкциях керосинорезов (особо качественными считаются устройства, производимые торговой маркой «Резак Бобуха») используются бачки двух типов: БГ-63, ёмкостью 6,5 л, и БГ-68, ёмкостью 8,5 л. Бачок состоит из следующих элементов:

Цилиндрического сварного корпуса, дно которого имеет вид вогнутой полусферы.

Сферической крышки, имеющей два герметизированных отверстия и ручку для переноски.

Запорного вентиля.

Заборной трубки, на конце которой имеется сетчатый фильтр.

Манометра.

Ручного воздушного насоса, которым создаётся необходимое давление для подачи керосина в шланг.

Упорного кольца в нижней части корпуса.

Двух штуцеров — для присоединения шланга, и для заполнения бачка керосином.

При работе насосом, внутри корпуса бачка создаётся избыточное давление до 3 кг/см2, благодаря которому происходит вытеснение керосина в шланг. Заполнение бачка керосином должно быть не выше 70% от его номинальной ёмкости, поскольку часть энергоносителя всё же испаряется. Несмотря на тщательную заделку штуцера в бачок (применяется сварка) часть вещества всё же в момент перекачки испаряется, вследствие чего давление падает. Это обстоятельство вынуждает время от времени использовать насос для подкачки керосина.

Подготовка бачка к использованию заключается в его тщательной очистке, а также проверки исправности насоса и манометра. Несмотря на наличие фильтра, рекомендуется заливать в бачок только предварительно отфильтрованный керосин. Недопустимо применять бачок в наклонном или горизонтальном состоянии. Для соблюдения правил пожарной безопасности, и для удобств при использовании бачок размещают на расстоянии не ближе 5 метров от кислородного баллона, и не далее 3 – от места применения керосинореза.

Техническое обслуживание узла заключается в периодической чистке каналов медными или алюминиевыми иглами (стальные применять не рекомендуется).

Резак

Конструкция резака, который снабжён испарителем, весьма схожа с аналогичным узлом для газо-кислородной резки. Она включает в себя:

Основной мундштук.

Подогревающий мундштук.

Головку.

Инжектор.

Управляющие вентили.

Подающую трубку.

Регулирующий маховичок.

Испаритель.

Огнестойкая набивка.

Резак работает следующим образом. Керосин из присоединительного шланга поступает в огнестойкую набивку испарителя, где нагревается пламенем, которое образуется на выходе из вспомогательного подогревающего мундштука. Одновременно через инжектор к рабочей головке керосинореза поступает из баллона кислород. В головке происходит смешивание кислорода с подогретыми парами керосина, после чего смесь поджигается, и в таком виде выходит из зазора между мундштуками. Это – подогревающее пламя, интенсивность которого регулируется при помощи маховичков и вентилей. При этом процентный состав компонентов изменяется в пользу кислорода, температура которого увеличивается до значений, соответствующих локальному плавлению металла в зоне резки. Подводящие трубки располагаются в рукоятке резчика.

Безопасность работ с керосинорезом обеспечивается функционированием предохранительного клапана, который и управляет процессом поджига. Для этого вначале открывают кислородный вентиль, а затем – керосиновый. Затем поджигают смесь у основания мундштука, и поворотом маховичков управляют параметрами образующегося пламени. Если давление компонентов выходит за допустимые пределы, эластичная наполнительная смесь, находящаяся в промежутке между уплотнительными шайбами перегревается/охлаждается, и соответственно отпускает или прижимает пружиной седло к горловине клапана. Таким образом, подача либо увеличивается, либо прекращается вовсе.

При регламентном обслуживании резаков следят за состоянием уплотнений, очищают головки от образовавшихся заусенцев, полируют входные и выходные отверстия, используя хлопчатобумажную чистую ветошь.

Обзор эксплуатационных возможностей выпускаемых керосинорезов

Рынком предлагаются следующие конструкции рассматриваемой техники:

• Керосинорезы РК-02 (производитель – АО «Донмет») от торговой марки «Резак Бобуха»;
• Керосинорез РК-300 (другое название «Вогник-181») того же бренда;
• Керосинорезы КЖГ-2 конструкции НИИАвтогенмаш, в которых вместо асбеста применяется каменная базальтовая вата.

Керосинорезы модели РК-02 конструктивно унифицированы с аппаратурой газо-кислородной резки, что облегчает их эксплуатацию на предприятиях, использующих разные способы разделения стали. Они отличаются быстротой выхода керосинореза на рабочий режим. Рассчитаны на резку стали толщиной до 200 мм. Цена изделий – 2500…3000 руб.

В отличие от РК-02 керосинорезы серии «Вогник» отличаются наличием узла, предотвращающего обратный удар пламени – явление, суть которого заключается в повторном воспламенении горючей смеси после её кратковременного гашения. Возникает при длительном применении керосинореза, когда горелка перегревается. Для предотвращения обратного удара в конструкцию предохранительного клапана введена дополнительная пружина, которая воспринимает на себя расширение наполнителя, возникающее при перегреве горелки и прекращении подачи керосина. За это придётся заплатить больше – до 3200…3500 руб, зато «Вогником» можно резать металл большей толщины – до 300 мм.

Особенность агрегата КЖГ-02 – возможность его применения в более широком температурном диапазоне, а также наличие большого количества сменных мундштуков, в том числе и для резки низколегированных сталей. Технические возможности установки соответствуют керосинорезу РК-02. Цена комплекта – 4300…4500 руб.