Редуктор газовий служить для пониження тиску газу, відібраного з балона, до робочого і автоматичної підтримки цього тиску постійним, незалежно від зміни тиску газу в балоні. При зварюванні в середовищі захисного газу, зокрема вуглекислого газу, редуктор повинен також виконувати функції регулятора витрати газу. У більшості випадків механізованого зварювання в середовищі СО 2 для ефективного захисту дуги і зварювальної ванни оптимальним є витрата вуглекіслого газу 10-20 л / хв (0,6-42 м 3 / год).
Основними робочими характеристиками газових редукторів є:
– Робочий тиск Р раб, МПа;
– Пропускна здатність (витрата) Q, м 3 / год;
– Межа редукування Р вх min, МПа;
– Перепад тиску, характеризується коефіцієнтом редукування К = Р вх min / Р раб
Робочий тиск і пропускна здатність редуктора є взаємозалежними параметрами: при постійному діаметрі вихідного сопла (дюзи) залежність витрати від робочого тиску прямо пропорційна. Отже, при постійному діаметрі вихідного сопла для підтримки постійної витрати газу досить підтримувати постійним робочий тиск.
При роботі редуктора від балона або рампи тиск газу на вході в редуктор знижується, відповідно до цього змінюється і робочий тиск, і, відповідно, споживання газу.Величина і напрям зміни (збільшення або зменшення) залежить від конструкції редуктора.
Одноступінчасті газові редуктори випускаються у двох виконаннях: прямого і зворотного дії. У редуктора прямої дії робочий тиск у міру витрати газу з балона знижується, а у редуктора зворотної дії – підвищується. На рис. 1 представлені залежності робочого тиску Рроб. від тиску газу на вході для редуктора прямої дії (крива 1) і зворотної дії (крива 2). З малюнка видно, що редуктор зворотної дії забезпечує більш постійне робоче тиск, ніж редуктор прямої дії.
Незважаючи на те, що вуглекислий газ у балоні знаходиться в зрідженому стані і, у зв’язку з цим, тиск у ньому практично не змінюється в залежності від обсягу вуглекислоти в балоні, перепади вхідного тиску неминучі, особливо при зміні температури навколишнього повітря, підключенні до балона більше одного зварювального посту і т.п. Також знижується вхідний тиск безпосередньо перед закінченням вуглекислоти в балоні.
Ця обставина привела до того, що вуглекислотні редуктори випускаються тільки зворотної дії, як більш зручні в експлуатації.
На рис. 2 представлений редуктор УР-6 (С) виробництва заводу Торгового устаткування м. Санкт-Петербург. Традиційно цей завод випускав вуглекислотний редуктор УР-6, призначений для газування напоїв шляхом подачі вуглекислого газу під тиском до 6 атм. в закриту ємність з водою, пивом та ін. Вочевидь тому УР-6 іноді називають «пивний редуктор». Причому редуктор УР-6 не призначений для регулювання витрат газу, а тільки для підтримки заданого вихідного тиску в межах 0-6 атм.
У подальшому завод Торгового обладнання став також випускати УР-6 (С) – зварювальний редуктор, який зовні не відрізняється від УР-6, але дозволяє визначити за таблицею, наведеною в паспорті редуктора, величину витрат газу в залежності від показання вихідного манометра.
Витрата газу через редуктор УР-6 (С), в залежності від вихідного тиску, наведено в таблиці 1.
| Показники за манометром низького тиску (кгс / см 2) | 0,8 | 1,3 | 1,8 | 2,4 | 3,0 | 3,6 | 4,2 | 4,8 |
| Витрата газу (л / хв) | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | 16 | 18 | 20 |
Як видно з таблиці редуктор УР-6 (С) дозволяє відрегулювати витрату газу від 6 до 20 л / хв, що цілком достатньо для зварювальних напівавтоматів, проте для цього необхідно мати під рукою паспорт редуктора з перекладною таблицею, що не завжди зручно.
Аналогічний за призначенням з редуктором УР-6 виробляє СП «КРАСС» у п. Вириця Ленінградської обл. (Мал. 3).
Цей редуктор (УР-6-6) «призначений для зниження і регулювання тиску вуглекислого газу, що надходить з балона, і автоматичної підтримки постійним заданого робочого тиску газу на виході з редуктора». Редуктор УР-6-6 не призначений для регулювання витрат газу, отже, у разі його використання для роботи зі зварювальним напівавтоматом відрегулювати установки вуглекислого газу можна зробити тільки за суб’єктивною оцінкою робітника.
Слід зазначити, що СП «КРАСС» у 2002 році почав випуск регулятора витрати газу з покажчиком витрати – У-30-КР1.
Регулятор витрати газу У-30 виробництва Барнаульського заводу БАМЗ (Мал. 4) забезпечений показує приладом з двома шкалами – чорної з межею вимірювання 0-12 л / хв і червоної – 0-30 л / хв. Для визначення витрати газу по чорній шкалі треба пропускати виходить газ через дюзу діаметром 0,6 мм. Для визначення витрати газу по червоній шкалою треба пропускати виходить газ через дюзу діаметром 1,0 мм. Дюза встановлюється у вихідному штуцері витратоміра.
Даний регулятор витрати дозволяє зробити точну настройку витрачання вуглекислого газу в межах 5-30 л / хв.
Відмінною особливістю регулятора витрати газу німецької фірми KURT HAUFE (Мал. 5) (крім високої ціни) є можливість його використання для точного регулювання, як подачі аргону (червона шкала 0-30 л / хв), так і вуглекислоти (чорна шкала 0-28 л / хв) без зміни дюзи. Даним регулятором комплектує свої пальники відома фірма ABICOR BINZEL.
Регулятори витрати газу серії «MINI» італійської фірми OXYTURBO (Мал. 6) відрізняються повною відсутністю манометрів-витратомірів, але завдяки правильно підібраній дюзі і пружинам максимальна витрата газу (Ar / CO 2) при повністю накручене маховику – не більше 20 л / хв. Цим регулятором можна комплектувати зварювальні апарати для побутових цілей і майстерень.
Універсальні регулятори витрати, аналогічні регулятору витрати фірми KURT HAUFE випускає і завод автогенного обладнання «ДОНМЕТ» (Україна, м. Краматорськ).Це регулятори АР-40/У-30ДМ (Мал. 7) з розширеним діапазоном пропускної здатності і призначені для зниження тиску аргону і вуглекислоти, що відбираються з балона в процесі виконання зварювання. Також, як і в витратомірі фірми KURT HAUFE, покажчик витрати на витратомірі АР-40/У-30ДМ забезпечений двома шкалами: червоної – для регулювання подачі аргону (0-40 л / хв) і чорної – для вуглекислоти (0-30 л / хв).
Крім того «ДОНМЕТ» серійно випускає, як редуктор-витратомір УР-6ДМ (Мал. 8), так і витратомір У-30 ДМ (Мал. 9).
Редуктор-витратомір аналогічний за своїм призначенням редуктора УР-6 (С) і дозволяє провести точну настройку подачі вуглекислого газу в межах 0-20 л / хв, користуючись перекладної таблиці 2. Слід зазначити, що в разі необхідності споживач може легко викрутити дюзу з вихідного штуцера і використовувати УР-6ДМ як звичайний вуглекислотний редуктор з регулюванням вихідного тиску вуглекислоти 0-6 атм.
| Тиск, кгс / см 2 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Витрата через дюзу № 1 (0,6 мм), (л / хв) | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 |
Витратомір У-30 ДМ аналогічний за своїм призначенням з У-30 виробництва заводу БАМЗ і рекомендується для комплектації професійних зварювальних напівавтоматів. Відмінною особливістю витратомірів виробництва ДОНМЕТ є їхня підвищена надійність, внаслідок застосування нержавіючої сталі як матеріалу для сідла клапана.
Рис. 6
Сергієнко Володимир Олександрович
Гуменшаймер Іван Іванович