Вибраторы для бетона: особенности создания своими руками, принцип работы, критерии выбора

Особенности конструкции и принцип работы бетоновибратора

Одним из главных условий получения прочного и качественного бетона является его уплотнение. До недавнего времени с этой целью использовали метод штыкования посредством использования острых штырей. Сегодня же для этого применяется вибратор для бетона. Благодаря этому появилась возможность получения прочного бетона.

Особенности и виды вибраторов

На практике во время проведения монолитных строительных работ с целью уплотнения массы бетона применяют разные типы виброуплотнителей.

Для обеспечения практичности использования вибромашин важно знать, с какой целью они будут применяться. По предназначению бетоновибраторы подразделяются на такие виды:

Поверхностные. Применяются с целью уплотнения бетонной массы при заливке полов или тонких перекрытий.
Наружные. Используются в том случае, если предполагается заливка густоармированных ЖБ- конструкций с тонкими стенками.
Погружные. Предназначены для уплотнения бетона при заливке конструкций большой площади, например, фундамента, дамбы или опоры.

От того, с какой целью предполагается использовать вибратор, зависит выбор того или иного вида устройства.

Вибромашины также подразделяются по принципу создания вибрации, а также источнику подачи энергии на такие виды:

Электромеханические. Вибрационные движения выполняются посредством движения рабочей поверхности, в результате преобразования движений вала вибродвигателя в движения колебательного типа при участии эксцентрика.
Пневматические. В качестве источника движения выступает компрессионный агрегат. Давление воздуха преобразуется при участии бегунка в колебательные.
Механические. Конструкция этого вида устройств оборудована индивидуальным мотором внутреннего сгорания.

От типа источника питания зависит мощность устройств и практичность их эксплуатации.

Разные модели бетонных вибраторов обладают способностью выдавать разное количество вибраций. По этому принципу устройства подразделяются на следующие виды:

Низкочастотные. Частота их колебаний достигает 3, 5 тыс. на протяжении одной минуты. Эти устройства применяются при необходимости уплотнения смесей, которые состоят из заполнителей крупной фракции.
Высокочастотные. Представляют собой аппараты, частота вращений которых колеблется в пределах 10 — 20 тыс. колебаний за минуту. Используются при работе с бетонными смесями мелкозернистой структуры.
Среднечастотные. Обладают способностью выдавать частоту вращения в диапазоне 3, 5 — 9, 0 тыс. колебаний на протяжении минуты. Используются при работе со смесями, обладающими средней фракцией комплектующих.

От частоты вибрационных движений в полной мере зависит мощность устройства.

Принцип работы

Среди всех видов вибронасосов наиболее распространенными являются электромеханические. Их конструкция устроена из таких составных элементов:

Электрический двигатель. Может иметь питание на 1 или 3 фазы от электросети.
Шланг гибкий приводной. Его длина может изменяться в пределах 1 — 7 м. Его функция заключается в передаче движения к наконечнику от ротора, а концы загерметизированы резиновыми насадками.
Булава (рабочий наконечник). Излучает энергию.
Вибрационная насадка. Имеет вид трубки, изготовленной из нержавейки. Благодаря этому она обладает устойчивостью к развитию коррозии при соприкосновении с бетонной массой. Внутри насадки находятся подшипник и эксцентрик. При несовпадении центра тяжести эксцентрика и оси возникает вибрационное движение.

Популярность вибраторов для бетона обусловлена простотой их конструкции и работы.

Возможность самостоятельного изготовления

Вибратор для бетона можно приобрести готовым в специализированных магазинах, а можно изготовить в домашних условиях своими руками. Самодельный аппарат выполняется из электрической дрели или перфоратора.

Если говорить о том, как сделать вибратор своими руками, стоит отметить, что работа начинается с изготовления вала. Гибкий вал можно изготовить на основе использования троса из стали. Для этого придется подготовить такие детали:

кусок нержавеющей трубы (длиной до 50 см);
подшипники роликовые в количестве 2 штук;
круг из металла (диаметр 20 см);
прут из металла с квадратным сечением (длина до 45 см);
крышка металлическая, диаметр которой составляет 56 см;
трос из стали, края которого заварены;
трубку ПВХ, внутренний диаметр которой составляет 55 мм.

Гибкий вал для дрели соединяется со стержнем при помощи сварочного аппарата.

После этого следует протянуть рабочий вибраторный вал в трубку из нержавейки и заглушить оба конца трубки посредством заполнения их специальной смазкой для подшипников. Вал должен работать без усилий и не выступать за границы трубки.

При помощи герметика рабочий конец трубки следует заглушить металлической крышкой.

На этом же конце трубки необходимо высверлить отверстие, глубина и диаметр которого не превышает 15 мм.

ПВХ-трубка надевается на свободный конец. Следует обратить внимание на то, что шланг должен надеваться довольно туго, с запасом в 6 см. Для обеспечения максимальной прочности соединения рекомендуется использовать крепежный хомут.

Читайте также:

Рекомендации по остеклению балконов

В патроне дрели закрепляется другой конец трубки. Теперь устройство готово к эксплуатации. Необходимо также обеспечить защиту корпуса аппарата посредством надевания на него резинового или пластикового наконечника.

Чертежи вибраторов, приспособленных для утрамбовки бетона, можно найти в специализированной технической литературе.

Правила эксплуатации

Для повышения эффективности работы ручной вибромашины специалисты рекомендуют соблюдать правила работы с ней. Среди наиболее значимых можно выделить следующие:

Насадку нужно погружать в бетонный раствор медленно, постепенно достигая максимальной глубины емкости.
Держать в неподвижном состоянии на протяжении 25 — 35 секунд до тех пор, пока на поверхности смеси не вступить цементное молочко.
Булава поверхностного насоса изымается из емкости аккуратно.
Для того чтобы избежать расслоения бетона, не рекомендуется держать вибратор в бетонной смеси на протяжении длительного времени. В противном случае не исключена возможность понижения прочности и качества бетона.

При условии соблюдения этих правил работы можно не только продлить срок эксплуатации агрегата, но и понизить показатель трудоемкости рабочего процесса.

Выбор оборудования

Если было принято решение приобретать уже готовый вибратор, необходимо учитывать такие факторы:

Тип работ, для выполнения которых предполагается использовать устройство. Например, если планируется работать с бетоном, который состоит из комплектующих мелкой фракции, оптимальным вариантом будет приобретение высокочастотного вибратора. Для уплотнения крупнозернистой смеси лучше подойдет низкочастотное оборудование.
Размер насадок. Чем шире наконечник, тем большую площадь способен охватывать аппарат.
Глубина гибкого вала. Этот показатель имеет непосредственное влияние на глубину захода виброрейки в бетон.
Длина вала. Если применяется вал, конструкция которого обладает слишком большой длиной, не исключена возможность понижения прочности бетонной смеси. Кроме этого, длинный вал препятствует максимальному погружению вибратора в бетон.
Диаметр рейки. Этот показатель имеет влияние на расстояние, которое сможет захватить вибратор во время работы. Если диаметр слишком большой, оператор будет вынужден погружать устройство большее количество раз.

В процессе эксплуатации вибромашины происходит постоянная подача воздуха, обладающего определенной температурой. Кроме этого, вибраторы зачастую применяются во время возведения конструкций, обладающих большим весом и крупными габаритами.

В результате этого не исключена возможность быстрого износа устройства и нарушения сроков сдачи строительного объекта. Для продления срока работы агрегатов специалисты рекомендуют проводить периодический осмотр вибраторов, а также соблюдать правила работы с ними.

Так как электрический тип аппаратов требует постоянного наличия электрического тока, лучше всего приобретать модели, источником энергии которых является одновременно электрический и бензиновый мотор. Благодаря этому удастся повысить практичность и эффективность вибраторов на несколько порядков.

Стоит также учитывать наличие в сооружении из бетона арматуры. В этом случае оптимальным является применение поверхностного вибратора. Особенность его работы заключается в том, что он не соприкасается с поверхностью арматуры.

Производители бетономешалок

Среди компаний-производителей устройств этого типа есть как отечественные, так и зарубежные предприятия.

Если говорить об отечественных, наибольшей популярностью пользуются модели, выпущенные под брендом «Красный Маяк», «Калибр» и «Энергомаш». Модели всех этих производителей объединяет высокое качество, надежность сборки, практичность эксплуатации.

Стоит также отметить и мощность устройств, которая колеблется от 700 Вт и более.

Читайте также:

Разработка электрического освещения

Что касается зарубежных компаний, наибольшей популярностью пользуются вибромашины таких компаний, как Wacker Neuson (Германия) и Makita (Япония).

Особого внимания заслуживают вибраторы Makita, источником питания которых служит аккумуляторная батарея. Среди бюджетных моделей большой популярностью пользуются изделия известной компании Sturm. Их особенностями являются высокое качество сборки, практичность и простота использования, а также доступная стоимость.

Не всегда приобретение импортного вибратора для бетона является правильным и выгодным. Это не означает, что он устроен надежнее: модели отечественных компаний-производителей ничуть не уступают зарубежным аналогам.

Originally posted 2018-07-04 08:32:14.

Что такое вибратор применяемый для бетона

Качество бетонных конструкций зависит от однородности смеси. Но при первичной заливке бетонных конструкций в свежем растворе образуются воздушные включения, которые значительно снижают прочность. Таким образом, чтобы добиться высокой плотности бетонной смеси, из ее структуры следует убрать воздух. Для этого существует две технологии: ручная и механическая.

Для механической обработки применяется специальный инструмент – вибратор для укладки бетона. Он создает вибрацию бетона при заливке. При этом смесь постепенно утрамбовывается и достигает требуемой текучести и плотности.

Зачем нужен вибратор

Итак, как уже отмечалось, залитый раствор, даже после тщательного его перемешивания остается неоднородной массой, в которой содержится множество воздушных пузырьков. Застывшая в таком виде смесь превратиться в бетон с намного сниженными характеристиками. В частности он станет пористым, а это приведет к снижению прочности и водонепроницаемости. В результате будет нарушена жесткость всей конструкции.

Применение колебательных процессов способствует улучшению следующих характеристик:

цементный раствор утрамбовывается, что приведет к уменьшению воздушных пустот. При этом плотность увеличивается, а объем уменьшается, примерно до 30%. За счет высокой плотности, резко увеличивается прочность, как отдельных участков, так и всей конструкции;
повышается вязкость бетонной массы. Это приводит к снижению рисков расслоения;
повышается текучесть, а это приводит к более равномерной наполняемости опалубки;
повышается устойчивость бетона к растрескиванию и механическим воздействиям;
увеличивается стойкость к воздействиям негативных факторов окружающей среды: таких, как: влага, жара, низкие температуры и ее резкие перепады;
за счет уплотнения смесь намного быстрее отвердевает и застывает. Это достигается тем, что с вытеснением воздушных включений из раствора удаляется вода.

Таким образом, уплотнитель просто незаменим при бетонных работах. Бетонный вибратор чаще всего применяется, как профессиональный инструмент, при монолитном строительстве. Но есть образцы, которые рассчитаны на небольшие объемы работ.

Принцип работы

Уплотнитель бетона – это механическое устройство, состоящее из следующих основных частей:

силовой агрегат (электрический двигатель или ДВС). От этого блока механический вращающий момент передается на ось исполнительного механизма (гибкого вала);
булава. Механизм, генерирующий колебания. Это может быть вибрирующий наконечник или игла;
гибкий вал с эксцентриком. Устройство, с помощью которого вращающиеся движения от приводного механизма передаются наконечнику или игле. Вращение передается посредством гибкого стального троса.

Принцип работы довольно простой. Колебательные движения эксцентрика, который расположен внутри вибрационного наконечника, передаются бетонному раствору. Таким образом, за счет колебаний структуры свежего раствора из него вытесняются воздушные включения, он утрамбовывается и уплотняется.

Классификация

Уплотнители бетона классифицируются по следующим признакам:

глубинные (внутренние). У глубинного вибратора для бетона активная (вибрирующая часть) погружается внутрь раствора. Характеристики глубинных вибраторов рассчитаны на применение их при изготовлении строительных конструкций, а также при возведении фундаментов и монолитных сооружений;
поверхностные. Рабочей частью является металлическая плита или полоса, которой и передаются колебательные движения от двигательной установки. Он применяется при заливке полов, дорог и других плоских площадок;
наружные (внешние). Используются при возведении вертикальных железобетонных сооружений. Инструмент крепится к специальной опалубке, через которую вибрационные колебания передаются бетонной массе, находящейся внутри ее.

По типу двигателя:

с электрическим двигателем. Электрические вибраторы для бетона могут быть как однофазными (220 В), так и трехфазными (380 В);
с двигателями внутреннего сгорания, работающими на бензиновом или дизельном топливе. Отличаются значительными мощностями. Применяются для уплотнения раствора при сооружении крупных монолитов;
с пневматическим приводом, работающим на сжатом воздухе. Для них необходим отдельный компрессор. Нашли широкое применение на заводах ЖБИ.

Мощность зависит от модели. Так мощность вибраторов применяемых для бытовых целей, и отдельных портативных составляет не выше 2000 Вт. Мощность промышленных образцов может доходить до 4000 Вт и более.

По частоте вращения:

низкочастотные. Создают вибрацию бетона с большой амплитудой. Применяется для обработки смесей из крупнозернистых фракций;
среднечастотные. Используются для обработки растворов различной подвижности;
высокочастотные вибраторы (импульсные). Генератором колебаний служит электромагнитный вибратор, который располагается непосредственно внутри булавы. Применяется с растворами из мелкозернистых фракций.

Глубинный вибратор: характеристики

Глубинные вибраторы для бетона используются при создании монолитных конструкций.

Глубинные уплотнители выпускаются следующих типов: электромеханические, механические, высокочастотные и портативные.

Конструкция состоит из корпуса, электрического двигателя, эластичного вала и вибрационного наконечника. Дополнительными элементами являются выключатели, рукоятки, штанги.

Эластичный вал изготовлен из стального троса, заключенный в гибкий корпус. Посредством гибкого вала вращательный момент передается от электродвигателя к вибробулаве.

Вибронаконечник – это цилиндрическая капсула, внутри которой помещен планетарно-вибрационный механизм. Он конвертирует вращательные движения вала в вибрационные колебания. Глубинный вибратор для бетона может иметь несколько наконечников. Узлы крепления у них универсальны, поэтому замена происходит довольно быстро. Вибронаконечники могут создавать колебания капсулы в пределах 11500 ударов в минуту.

Наряду с электрическими, глубинные вибраторы для бетона могут оснащаться и пневматическими приводами.

Игольчатый вибратор

Основную рабочую функцию в игольчатых вибраторах для бетона выполняет стержень, выполненный из твердой оболочки, обычно из трубы. Для создания вибрации, внутри трубы прикрепляется дополнительный груз. Он закрепляется или на середине стержневой трубы, или на одном из ее концов. При этом второй конец наглухо заваривается и закругляется.

Таким образом, у погружных вибраторов для бетона вибромеханизм размещается на одном конце иглы, второй, как уже отмечалось, герметично заварен.

Вибромеханизм приводится в действие с помощью гибкого вала, который соединяется с одной стороны с вибро-стержнем, а с другой – с двигателем. Крутящий момент от двигателя передается эксцентрику, который начинает вибрировать. Колебания через подшипники передаются корпусу наконечника. Погруженная в раствор игла передает колебания свежей массе. Под действием вибрации и происходит уплотнение.

Глубинные и поверхностные вибраторы – в чем разница?

Основная функция инструмента заключается в том, чтобы придать смеси однородную структуру, без воздушных включений. Учитывая, что бетон применяется не только при строительстве различных объектов, но и для изготовления ж/б изделий, то уплотнители должны решать различные задачи.

Исходя из этих условий, уплотнители и разнятся конструктивными решениями.

Например при больших объемах работ наибольший эффект будет при внутреннем уплотнении. Следовательно, конструкция таких устройств должна быть такой, чтобы можно было воздействовать на внутренние слои. Для этого и были разработаны модели, для глубинной обработки бетона. Рабочая часть таких моделей состоит из гибкого вала и вибрационного наконечника, который заглубляется внутрь раствора. Таким образом, колебания от наконечника передаются непосредственно обрабатываемой смеси. Таким инструментом можно уплотнять раствор в самых труднодоступных местах. Он применим также и для обработки участков с сильным армированием.

Совершенно другая задача поставлена поверхностным моделям. Они рассчитаны для работы с небольшими слоями обрабатываемой смеси. На уплотнителях таких моделей установлены специальные вибрирующие площадки, которые получают колебания от двигателя. Они устанавливаются сверху слоя свежего бетона. Колебания передаются только поверхностной части. Поверхностная технология обработки применяется также и на заводах ЖБИ при производстве строительных конструкций.

Читайте также:

Обзор автоматических выключателей

Насадка на перфоратор или дрель

Бывают случаи, когда приобретать готовый инструмент не целесообразно. Например, из-за малых объемов или отсутствия средств. Эту проблему можно решить путем изготовления уплотнителя собственными руками. Для этих целей можно использовать различный бытовой электроинструмент, в том числе дрель или перфоратор. Для этого, прежде всего, необходимо приобрести или изготовить наконечник.

Уплотнитель на основе дрели. Для изготовления работоспособного инструмента необходимо иметь гибкий вал с вибрационным устройством. Решить эту задачу можно двумя путями: приобрести готовый вал в специализированных магазинах или сделать самостоятельно. Наиболее простой способ, это приобрести наконечник в магазине. При покупке готового вала следует обратить внимание на диаметр вибронаконечника. При многообразии размеров, рекомендуется выбрать оптимальный размер – 35 мм. Длину вала следует выбирать с учетом условий выполняемой работы.Для изготовления вала в домашних условиях понадобиться отдельные детали (трубы, трос), материалы, сварка, комплект инструмента. Некоторые детали, например, эксцентрик, следует изготавливать на металлообрабатывающем станке;
Уплотнитель на основе перфоратора. Для изготовления простейшего уплотнителя необходимо иметь квадратную стальную пластину размером 8*8*4 мм. На одной из сторон пластины приваривается хвостовик от бура. Чтобы утрамбовать раствор, пластину следует плотно прикрепить к наружной стенке опалубки. Вибрационные колебания от пластины будут передаваться стенке опалубки, а от нее уже непосредственно жидкому раствору.

Редуктор газовый. Устройство. Принцип действия. Схема работы. Применение. Настройка, регулировка давления.

Как устроен газовый редуктор. Принцип действия. Как отрегулировать давление на выходе? (10+)

Газовый редуктор. Устройство. Принцип действия. Самостоятельный ремонт, настройка

Газовый редуктор (понижающий) предназначен для того, чтобы из относительно высокого, но не стабильного давления газа на входе получить более низкое стабильное давление на выходе. То есть на вход такого редуктора можно подавать газ под давлением в некоторых пределах. Иногда верхняя и нижняя границы этих пределов отличаются друг от друга в десятки раз (например, от 0.5 бар до 20 бар). На выходе же получается стабильное заданное давление (например 36 мбар) вне зависимости от входного.

Применение газовых редукторов

Редукторы применяются там, где нужно понизить избыточное входное давление и стабилизировать выходное. В быту мы встречаем их в системах автономного газового снабжения (это относится как к стационарным системам, так и к обыкновенным газовым баллонам), так как сжиженный газ, чтобы оставаться жидким, должен находиться под давлением около 15 бар, а бытовые приборы работают при давлении 36 мбар, 20 мбар, или даже 10 мбар.

Вашему вниманию подборка материалов:

Все, что нужно знать об отоплении и климат-контроле Особенности выбора и обслуживания котлов и горелок. Сравнение топлива (газ, дизель, масло, уголь, дрова, электричество). Печи своими руками. Теплоноситель, радиаторы, трубы, теплый пол, циркуляцинные насосы. Чистка дымоходов. Кондиционирование

Редукторы входят в состав газового оборудования автомобиля, так как там тоже используется сжиженный газ, давление которого перед подачей в двигатель нужно снизить и стабилизировать.

Мощные редукторы применяются для отвода природного газа от магистральных трубопроводов в газовые сети населенных пунктов, так как в магистральных сетях давление газа намного выше, чем это допустимо для бытовых потребителей.

Редукторы или более совершенные устройства (клапаны пропорциональной подачи газа) используются на входе газа в отопительное и сварочное оборудование.

Принцип действия. Схема работы.

Разберемся, как работает редуктор.

На рисунке схематически изображен газовый редуктор. Все редукторы устроены похоже. Отличия только в размере деталей, их конструктивном исполнении, диаметрах отверстий и площади мембраны. На схеме голубым показана мембрана, желтым – пружина.

Работает устройство по принципу поплавковой камеры. Когда в нижней части редуктора (под мембраной) давление ниже номинального, шайба на мембране и коромысло, шарнирно связанное с ней, опущены, входное отверстие открыто. Газ поступает из входного патрубка. Когда давление достигает необходимой величины, шайба и коромысло поднимаются и закрывают входной клапан. Давление, при котором это происходит, определяется площадью мембраны, упругостью пружины и, в некоторой степени, усилием, которое необходимо приложить для закрытия впускного клапана.

В приведенной схеме мембрана прижата пружиной. Верхняя камера через отверстие связана с окружающей средой. Встречаются герметичные модификации редукторов, в которых верхнего отверстия и пружины нет. В них пространство над мембраной заполнено инертным газом под давлением, что и обеспечивает упругость.

Наконец в с клапанах пропорциональной подачи (газовых рампах) применяется комбинация пружины и давления газа. При этом верхнее отверстие имеется, но оно соединено трубкой с той областью, куда нужно подавать газ. Таким образом достигается зависимость давления подаваемого газа от давления в том месте, куда он подается (пропорциональная подача).

Одним из важных параметров редуктора является максимальный расход газа. Этот параметр определяется диаметром отверстия впускного клапана, так как от этого диаметра зависит, сколько газа при заданном входном давлении пропустит редуктор при полностью открытом клапане. Делать это отверстие слишком большим, как Вы увидите ниже, не получается. Так что всегда нужно убедиться, что редуктор может обеспечить достаточный расход для Ваших целей.

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Здравствуйте. Для бытовой газовой плиты купил резервный баллон на 27 л, заправил пропаном на 20л. Подключил его попробовать, включил горелку, и примерно через 10 – 20 секунд начинается ровное довольно громкое гудение редуктора. Со старым баллоном такого не происходило никогда. Вопрос: опасно ли это, можно ли эксплуатировать плиту? Это проблема редуктора или баллона? Читать ответ.

Здравствуйте. У меня схожий вопрос (Должен ли выходить газ из верхней камеры через отверстия в РДСГ 1-1.2.), у меня выходит при открытии вентиля баллона (такое пшик). При закрытом вентиле на баллоне пузырения не наблюдается, а вот при открытом вентиле и горящей плите – из отверстия в верхней крышке постоянно идёт пузырение. Нормально ли это? При разборке обнаружил неплотное Читать ответ.

Здравствуйте, у меня после очередной заправки баллона пропаном появилась проблема. После включения горелки примерно через минуту происходит хлопок детонацией. Пламя гаснет. Замена редуктора на новый не помогла. Подскажите, что нужно сделать. Михаил Читать ответ.

Должен ли выходить газ из верхней камеры через отверстия в РДСГ 1-1.2., у меня выходит при открытии вентиля баллона (такое пшик), и еще есть реакция на мыло: пузырек при закрытом вентиле. Какая здесь неисправность и что делать? Читать ответ.

Сколько осталось газа? Давление в полном, полупустом и пустом баллоне.
Как узнать наполненность баллона. Какое давление газа при замене гарантировано. .

Почему крошится, трескается, разрушается бетон в фундаменте, дорожке, .
Залили летом дорожку и фундамент. После зимы видны серьезные разрушения, наблюда.

Отопительная печь – оригинальная печная конструкция.
Интересная конструкция отопительной печи с регулируемым нагревом помещения.

Установили газгольдер для сжиженного газа. Делимся опытом.
Несколько домов в поселке газифицировали, установив газгольдер. Обзор опыта жиль.

Как поставить и настроить газовую отопительную горелку.
Как правильно установить, подключить и отрегулировать газовую отопительную горел.

Назначение и устройство газового редуктора

В процессе передачи газа из емкости для хранения (баллона, газгольдера и т.п.) к потребителю используется редуцирующее приспособление. Рассмотрим основное назначение и устройство газового редуктора, а также особенности его использования для разных целей.

Зачем применяется газовый редуктор

В любом сосуде газ находится под высоким давлением. Это упрощает его транспортировку и эксплуатацию. Однако, к потребителю, будь то плита, котел, сварочное или газопламенное оборудование, он должен поступать под низким давлением. Для такого преобразования существует специальное механическое устройство – газовый редуктор.

На рисунке изображена схема внутреннего устройства

Возьмем, к примеру, пропан-бутановую смесь. Для того, чтобы ее хранить в жидком состоянии, создается давление порядка 16 бар. Вместе с тем, потребителю, в большинстве случаев, достаточно несколько десятков миллибар. Кроме того, выходное давление должно поддерживаться на определенном уровне в процессе опустошения резервуара. Именно для таких целей необходим редуктор.
Любая баллонная установка оснащена подобным устройством, без которого невозможна ее безопасная эксплуатация, вне зависимости от того, используется она в промышленных или бытовых целях. Больше узнать о работе газобаллонного оборудования можно в статье: эксплуатация баллонных установок в автономной системе газоснабжения.

Устройство газового редуктора и его принцип действия

Подобные механизмы могут отличаться цветом, корпусом, иметь индивидуальные особенности, однако, базовое устройство и принцип действия у них одинаков.

Основными деталями данного оборудования являются:

запорная пружина;
мембрана;
редуцирующий клапан.

С одной стороны, пружина стремится перекрыть клапан, прервав подачу газа, а с другой – мембрана действует на клапан, пытаясь открыть его. Одновременно с этим, мембране противодействует редуцированный газ с рабочим (низким) давлением. Как только рабочее давление падает ниже нормы, сила воздействия мембраны на клапан превышает силу запорной пружины, и он открывается.

Представлен принцип работы в разрезе редуктора

Кроме базовых деталей, устройство газового редуктора может иметь манометр и вентиль, которые выполняют функцию контроля входного/выходного давления и дополнительной регулировки выходной подачи газа.

Вот видео, которое показывает принцип работы газового редуктора:

Защита от избыточного давления

Соблюдение норм безопасности – одна из главных составляющих работы системы газоснабжения. Превышение показателей давления в несколько раз выше номинального может создать аварийную ситуацию с любыми возможными последствиями. С целью предотвращения аварии некоторые модели оснащаются дополнительным клапаном безопасности, который сбрасывает излишек газа в случае превышения номинальных показателей в 2,5-3 раза.

При организации газификации на базе групповой баллонной установки желательно каждую единицу оснастить подобным устройством. Более подробно о принципе работы и соблюдении техники безопасности в системе автономного газоснабжения читайте в статье: автономная газификация – газовые баллонные установки.

Так подключен редуктор в баллонной установке

Применение оборудования для разных типов газа

По виду редуцируемого газа редукторы делятся на следующие типы:

ацетиленовые;
водородные;
кислородные;
пропан-бутановые;
метановые.

На рисунке показаны разные виды редукторов

Вместе с тем, все варианты можно условно разделить на устройства для горючих и негорючих газов. Баллоны с горючей газовой смесью имеют левую резьбу, тогда как емкости для инертных газов и кислорода оснащены правой резьбой. Это сделано для того, чтобы предотвратить случайное присоединение редуцирующего элемента, предназначенного, например, для метана, к баллону с кислородом. Кстати, больше информации об автономной газификации Вы найдете в этом разделе.

Для сжиженных углеводородных газов устройство газовых редукторов может иметь одну конструктивную особенность. С целью предотвращения замерзания газа на выходе, корпус приспособления выполняется с развитым оребрением.

На долговечность работы редуктора большое значение оказывает качество газа. Поэтому заправку резервуаров необходимо осуществлять у надежных компаний, таких как «Промтехгаз», где помимо хорошего обслуживания можно получить профессиональную консультацию по работе с любым газовым оборудованием.

Редукторы для сжатых газов

При газовой сварке и резке металлов рабочее давление газов должно быть меньше, чем давление в баллоне или газопроводе. Для понижения давления газа применяют редукторы.

Редуктор прибор, служащий для понижения давления газа, отбираемого из баллона до рабочего и для автоматического поддержания этого давления постоянным, независимо от изменения давления газа в баллоне или газопроводе.

Согласно ГОСТ 13861-89, редукторы для газопламенной обработки классифицируются:

по принципу действия – на редукторы прямого и обратного действия;
по назначению и месту установки – баллонный (Б), рамповый (Р), сетевой (С), центральный (Ц), универсальный высокого давления (У);
по схемам редуцирования – одноступенчатый с механической установкой давления (О), двухступенчатый с механической установкой давления (Д), одноступенчатый с пневматической установкой давления (У);
по роду редуцируемого газа – ацетиленовый (А), кислородный (К), пропан-бутановый (П), метановый (М).

Редукторы отличаются друг от друга цветом окраски корпуса и присоединительными устройствами для крепления их к баллону. Редукторы, за исключением ацетиленовых, присоединяют накидными гайками, резьба которых соответствует резьбе штуцера вентиля. Ацетиленовые редукторы крепят к баллонам хомутом с упорным винтом.

а – обратного действия, б – прямого действия

Рисунок 1 – Редукторы для сжатых газов

Принцип действия редуктора определяется его характеристикой. У редуктора прямого действия – падающая характеристика, т. е. рабочее давление по мере расхода газа из баллона несколько снижается, у редукторов обратного действия – возрастающая характеристика, т. е. с уменьшением давления газа в баллоне рабочее давление повышается.

Редукторы различаются по конструкции, принцип действия и основные детали одинаковы для каждого редуктоpa. Более удобны в эксплуатации редукторы обратного действия.

Редуктор обратного действия работает следующим образом. Сжатый газ из баллона поступает в камеру высокого давления 8 и препятствует открыванию клапана 9. Для подачи газа в горелку или резак необходимо вращать по часовой стрелке регулирующий винт 2, который ввертывается в крышку 1. Винт сжимает нажимную пружину 3, которая, в свою очередь, выгибает гибкую резиновую мембрану 4 вверх. При этом передаточный диск со штоком сжимает обратную пружину 7, поднимая клапан 9, который открывает отверстие для прохода газа в камеру низкого давления 13. Открыванию клапана препятствует не только давление газа в камере высокого давления, но и пружина 7, более слабая, чем пружина 3.

Автоматическое поддержание рабочего давления на заданном уровне происходит следующим образом. Если отбор газа в горелку или резак уменьшится, то давление в камере низкого давления повысится, нажимная пружина 3 сожмется и мембрана 4 выпрямится, а передаточный диск 5 опустится, редуцирующий клапан 9 под действием пружины 7 прикроет седло клапана 10, уменьшив подачу газа в камеру низкого давления. При увеличении отбора газа процесс будет автоматически повторяться. Давление в камере высокого давления 8 измеряется манометром 6, а в камере низкого давления 13 – манометром 11. Если давление в рабочей камере повысится сверх нормы, то с помощью предохранительного клапана 12 произойдет сброс газа в атмосферу.

Помимо однокамерных редукторов применяют двухкамерные, в которых давление газа понижается постепенно в двух камерах редуцирования, расположенных последовательно одна за другой. Двухкамерные редукторы обеспечивают более постоянное рабочее давление и менее склонны к замерзанию, однако они сложнее по конструкции, поэтому двухкамерные редукторы используют тогда, когда необходимо поддерживать рабочее давление с повышенной точностью.

Манометры

Для измерения избыточного давления газа применяют приборы, которые называются манометрами. На кислородных и ацетиленовых редукторах используют пружинные манометры. Основной частью манометра является изогнутая запаянная трубка, по которой пропускается газ. Под давлением газа трубка выпрямляется тем больше, чем выше давление. Трубка соединяется со стрелкой, перемещение трубки передается и стрелке. Манометры рассчитаны на определенное давление. На каждом манометре имеется красная черта, соответствующая наибольшему допускаемому давлению. Категорически запрещается нагружать манометры давлением, превышающим их верхний предел изменения.

Не разрешается пользоваться манометрами, когда отсутствует пломба или клеймо, просрочен срок проверки, стрелка манометра при включении редуктора не возвращается на нулевую отметку, разбито стекло или имеются другие повреждения. Манометры проверяют не реже одного раза в год.

Манометры присоединяют к камерам высокого и рабочего давления гаечным ключом, для уплотнения применяют прокладки из фибры и кожи.

Редуктор для газового баллона. Назначение и принцип действия редуктора газового баллона.

Редуктор назначение и принцип действия.

Газовые редукторы нужны для понижения (редуцирования) давления газа в баллонах или трубопроводах, до величины рабочего давления и для автоматического поддержания его постоянным.

На рис. 1 изображен газовый редуктор. С его принципом действия вы можете ознакомится ниже.

В камеру высокого давления 1 редуктора поступает газ из трубопровода или баллона. Затем газ из камеры высокого давления выходит в камеру низкого давления 2, через клапан 3, который плотно прижимается к седлу с помощью запорной пружины 4.

Одна из стенок камеры низкого давления гибкая (резиновая) мембрана 5. Резиновая мембрана с одной стороны соединена с клапаном при помощи передаточного шпинделя, а с другой стороны имеется нажимная пружина 6 с регулирующим винтом 7.

Рис.1. Схема газового редуктора.

Нажимная пружина в нерабочем состоянии находится в свободном положении. При ввертывании регулирующего винта пружина сжимается и перемещает мембрану, которая нажимает на передаточный шпиндель и открывает клапан.

Газ, проходя через клапан в рабочую камеру, расширяется, и его давление падает.

Имеющийся на камере 2 манометр 8 низкого давления показывает величину рабочего давления, установленную нажимным винтом. Манометр 9 высокого давления, установленный на камере 1, показывает давление газа в баллоне или трубопроводе.

При работе происходит отбор газа из камеры низкого давления. Если этот отбор равен поступлению газа из камеры 1 в камеру 2, то рабочее давление останется постоянным и мембрана будет находиться в установленном положении.

Если же отбор газа из редуктора больше, чем поступление, то давление в рабочей камере понизится, мембрана, встретив меньшее сопротивление газа, под действием нажимной пружины приоткроет клапан, и поступление газа в камеру 2 увеличится.

Наоборот, уменьшение отбора газа увеличит давление в рабочей камере, мембрана силой этого давления передвинется в обратную сторону, и клапан прижмется к отверстию.

Классификация газовых редукторов.

Все редукторы можно классифицировать по следующим признакам:

по принципу действия;

по присоединению редуктора к баллону;

по внешнему виду;

по пропускной способности;

по величине рабочего давления;

по количеству ступеней редуцирования.

По принципу действия.

Бывают редукторы обратного и прямого действия. В редукторах прямого действия газ, который поступает из трубопровода или баллона стремится открыть клапан с помощью своего давления, тем самым помогая действию нажимной пружины.

В редукторах обратного действия, газ поступающий из трубопровода или баллона, наоборот, стремится закрыть клапан, тем самым помогая действию запорной пружины.

Присоединение редуктора к баллону.

Имеются редукторы для кислорода и для горючих газов (ацетилена, водорода и др.). Основное различие между ними заключается в способе прикрепления к вентилю.

Кислородный редуктор присоединяется к вентилю с помощью накидной гайки диаметром 3/4″ с правой трубной резьбой. Специальным хомутом присоединяется ацетиленовый редуктор. Редуктора других газов присоединяются с помощью накидной гайки диаметром 21,8 мм с левой трубной резьбой.

По внешнему виду.

Редукторы различаются по цвету окраски: кислородный редуктор окрашивается в голубой цвет, ацетиленовый — в белый, а водородный — в зеленый (защитный).

По пропускной способности и рабочему давлению.

Различают редукторы баллонные (постовые) и центральные (рамповые).

Баллонные редукторы для кислорода и водорода имеют пропускную способность 60 м 3 /час и рабочее давление до 15 кг/см 2 , а для ацетилена — пропускную способность 5 м 3 /час и рабочее давление до 1,5 кг/см 2 .

Центральные редукторы для кислорода имеют пропускную способность до 250 м 3 /час (в некоторых случаях — значительно большую) и рабочее давление до 25 кг/см 2 .

По количеству ступеней редуцирования.

Применяют одноступенчатые (однокамерные) и двухступенчатые (двухкамерные) редукторы. В двухступенчатых редукторах давление газа дважды последовательно понижается. Они отличаются большим постоянством рабочего давления и морозоустойчивостью.

Устройство газового редуктора

Содержание

Классификации и назначение прибора
Технические характеристики
Схема и принцип работы
Устройства прямого типа
Устройства обратного типа

1. Классификации и назначение прибора

Несмотря на общее назначение – снижать давление газа, который поступает к газовой сварочной горелке или на сварочный резак, – все приборы представлены несколькими видами. Во-первых, прямого и обратного действия (подробнее об этом мы будем говорить ниже). Во-вторых, редукторы могут быть баллонные и центральные. В-третьих, они делятся на одно- и двухкамерные. В-четвертых, все устройства для регулировки рабочего давления делятся по виду газа, с которым они работают. Пропановые, как правило, имеют корпус красного цвета и предназначены для газосварочных работ (сварка, пайка). Кислородные тоже применяются в газосварочных работах, резке и пайке. Ацетиленовые окрашиваются в белый цвет и используются с оборудованием для автогенной сварки и резки металлов, часто встречаются в автомастерских для проведения кузовных работ.

В чем же заключается назначение прибора? Иначе это устройство называют понижающим, и второе название очень точно отражает его значение. На входе в прибор газ имеет давление высокое, но нестабильное, а уже на выходе – низкое и стабильное. При этом колебания входных показателей не оказывают никакого влияния на работу самого прибора. Редукторы используются там, где избыточное давление надо понизить и стабилизировать на выходе для нормальной работы оборудования, в частности, чтобы выставить необходимые рабочие характеристики на сварочном аппарате.

2. Технические характеристики

Основной параметр газового редуктора – максимальный расход газа. Он связан с диаметром выпускного клапана, который определяет пропускные возможности всей системы. Другими словами, эта характеристика называется пропускной способностью прибора и показывает, сколько газа при определенном входном давлении пропустит прибор через открытый клапан. Она зависит от его типа и находится в диапазоне от нескольких единиц до нескольких сотен кубических метров в час. Входное давление может доходить до 250 бар, а на давление на выходе составляет от 1 до 16 атм.

3. Схема и принцип работы

На рисунке мембрана прижата пружиной. Когда под мембраной давление низкое, входное отверстие открыто (шайба на мембране и клапан, связанный с ней, опущены). Газ поступает из входного отверстия. Когда давление в этой камере достигает нужного уровня, клапан и шайба поднимаются, входное отверстие закрывается. Таким образом, в процессе работы в редукторе постоянно поддерживается рабочее давление независимо от расхода газа. Если расход увеличивается, отверстие открывается больше, так как давление на мембрану уменьшается, и наоборот, если расход уменьшается, давление на мембрану увеличивается и отверстие прикрывается. Устройство работает по принципу поплавка.

4. Устройства прямого типа

Устройства такого типа отмечают действие, которое совершает газ при прохождении в камеру через штуцер, чтобы клапан (речь идет о редуцирующем клапане) открылся. Другими словами, поступающий из баллона газ действует как бы под клапан, т.е. открывает его. Обратное касание клапана совершается благодаря действию запорной пружины. Таким образом, обеспечивается герметичность и исключение вероятности попадания газа под высоким давлением. В таких приборах основной задачей мембраны является отведение элементов клапана, благодаря чему происходит необходимое снижение рабочего давления и газ поступает с заданными характеристиками. Поэтому мембрана в устройствах такого типа подвергается воздействию пружины и противоположному воздействию газа, который поступает из камеры под низким давлением. Как только рабочее давление опускается до заданной величины, пружина распрямляется, редуцирующий клапан покидает седло и открывает доступ новой порции поступающего газа. При повышении давления пружина прижимает клапан, постепенно блокируя поступление газа. Характеризуются тем, что по мере расхода газа из баллона рабочее давление снижается. Чтобы отрегулировать рабочие характеристики оборудования при помощи прямого газового редуктора необходимо повернуть регулирующий винт. С его помощью можно установить необходимое сжатие пружины и, соответственно, раскрытие клапана. Чтобы правильно выставить давление, рекомендуется установить на камеру манометр.

5. Устройства обратного типа

Устройства такого типа позволяют регулировать рабочие характеристики при помощи одновременного воздействия на раскрытие клапана и выгибание мембраны. Когда газ поступает в рабочую камеру из баллона через входной штуцер, своим давлением препятствует открыванию редуцирующего клапана, и одновременно осуществляется касание передаточного диска на обратную пружину. За счет этого клапан поднимается, и происходит подача газа в рабочую камеру. При этом есть возможность регулировать давление и в автоматическом режиме. Это возможно благодаря тому, что повышение давления в газопроводе и рабочей камере происходит одновременно. Поэтому сжимающая пружина распрямляет мембрану, и вместе с тем опускается передаточный диск. Запускается обратная реакция, так как клапан снова вдавливается в седло и подача газа ограничивается. Давление газа на входе и выходе контролируется манометрами. Характеризуются тем, что по мере расхода газа из баллона рабочее давление повышается.

Большинство производителей рекомендуют комплектовать баллоны дополнительными устройствами одного бренда. На сайте нашего интернет-магазина вы найдете большой выбор газового оборудования и аксессуаров, среди которых подберете газовый редуктор для своих целей.