Газовый смеситель для сварки

Обновлено: 28.09.2024

В любом сварочном процессе система подачи газа должна отвечать основным требованиям предъявляемым к оборудованию источника газов (например, разрядная рампа) и в точке использования (например, сварочный полуавтомат).

Тип необходимого защитного газа определяет необходимое оборудование для точки подачи, режим подачи газа и объем используемых газов. Оборудование для использования зависит от способа поставки.

Различные процессы, газы и формы

Для процессов GMAW могут использоваться различные защитные газы — обычно смеси двух или более газов. Защитные газы для GTAW являются чистыми. Обычно богатая аргоном смесь с кислородом или углекислым газом в качестве вспомогательного газового компонента используется для сварки углеродистых сталей, а смесь гелия и аргона используется для сварки алюминия, нержавеющей стали и других цветных металлов.

То, как подается каждый газ, определяет наиболее эффективный метод подачи. Все газы могут поставляться в баллонах высокого давления со сжатым (аргон, азот, кислород, гелий) или сжиженным(углекислота) газом. К сожалению, этот метод является самым дорогим с точки зрения удельной стоимости. Это также снижает производительность из-за повышенных затрат на управление баллонным парком.

Аргон, кислород, углекислый газ и некоторые смеси аргона с кислород могут поставляться в форме криогенной жидкости. Хотя гелий также может быть доставлен таким способом, он не является экономически выгодным для сварочных работ. Газы, поставляемые в криогенной жидкой форме, стоят дешевле за единицу, чем газы, поставляемые в баллонах в сжатом состоянии. Хотя удельная стоимость газа является основным фактором, определяющим систему газоснабжения, это не единственный фактор, который следует учитывать. Защитные газы могут поставляться в баллонах в сжатом виде, когда необходимые объемы не оправдывают использование подачи криогенной жидкости или если требуемый газ представляет собой смесь (см. таб. 1).

** — Ограничение из-за возможности ограниченного смешения газа

Методы доставки

Когда ситуация требует, чтобы защитный газ подавался в баллоны со сжатым газом высокого давления, централизованная подача сводит к минимуму обращение с баллонами и обеспечивает непрерывную бесперебойную подачу газа.

Газовые рампы (манифольды, газоразрядные рампы, разрядные рампы)

Централизованное снабжение требует установки баллонов/моноблоков и трубопроводов к рабочим местам сварщиков. Система современной разрядной рампы состоит из первичного/основного источника газа и вторичного источника, данная система предлагает наилучшее решение. Газовая рампа, оснащенная автоматическим переключением, а также сигнализацией, указывающей на низкий уровень газа, устраняет простои, вызванные отсутствием подачи газа. В большинстве случаев стоимость разрядной рампы и системы трубопроводов легко оправдывается по сравнению с потенциальной потерей производительности, связанной с простоями.

Примеры системы центрального газоснабжения смотрите в разделе инфографика или переходите по ссылкам

Смесители газов

Газовый смеситель является еще одной рентабельной системой подачи газов для баллонов со сжатым газом высокого давления. Когда защитный газ представляет собой смесь, поставщик газа обычно перекладывает затраты по смешению на плечи покупателя. Другой момент, который следует учитывать, заключается в том, что в газовой смеси один газ обычно дороже другого. Аргон может быть в четыре раза или более дороже за единицу, чем кислород или диоксид углерода, используемые в смеси. Конечная смесь оценивается так же, как и самый дорогой газ в смеси.

Дополнительная экономия может быть достигнута при использовании баллонов с криогенной жидкостью (криоцилиндров) для защитных газов, хотя в большинстве случаев они требуют использования газового смесителя для получения нужной смеси.

Криогенные хранилища

Если требуемые объемы высоки, установка стационарных резервуаров может быть наиболее экономичным методом подачи газа.

У каждого варианта поставки есть цена за единицу газа, плюс плата за аренду или плата за использование баллона. Иногда оптимальную рентабельность и эффективность можно получить, используя комбинацию различных методов подачи газа (см. таблицу 2 и 3 для сравнения затрат на газ и способа подачи).

Относительная стоимость газа в поставке
Защитный газ / Сварочный газ	Относительная стоимость единицы
Аргон	Высокая
Углекислота	Низкая
Гелий	Очень высокая
Кислород	Низкая
Аргонокислородные смеси	Высокая
Аргоно-углекислотные смеси	Высокая
Аргон-гелиевые смеси	Очень высокая
Трёхкомпонентные и более смеси	Очень всокая

Модель поставки	Относительная цена газа	Относительная цена аренды оборудования
Баллоны для компрессионного газа	Высокая	Низкая
Криоцилиндры	Низкая	Высокая
Стационарные хранилища	Очень низкая	Очень высокая

Параметры в точке потребления сварочных газов

Несмотря на то, что можно и нужно приложить немало усилий для обеспечения газов с наименьшей стоимостью и оптимальным методом доставки, неэффективность в месте использования может подорвать любую экономию средств. Каждый процесс сварки требует правильного выбора расхода газа, основанной на различных параметрах, таких как диаметр проволоки, напряжение дуги и тип материала. Когда требуемый расход газа не достигается, могут возникнуть дефекты сварных швов. Обеспечение правильного расхода требует деликатного сочетания контроля давления и контроля расхода; слишком мало или слишком много защитного газа может быть вредным в процессе сварки.

Редукторы

Традиционный редуктор с расходомером подает заданное давление на регулируемый расходомер. Редуктор расходомера отличается тем, что подаёт изменяемое давление на фиксированное отверстие расходомера. Требуется при необходимости иметь разное давление при одинаковом расходе. Эти устройства обычно подключаются непосредственно к баллонам со сжатым газом и должны быть регулярно заменяемыми, когда баллон опустошен, что приводит к простою. Еще одна проблема с этими регуляторами заключается в том, что давление создает скачок потока газа при каждом начале сварки. Рекомендуется использовать устройство экономии газа для уменьшения потерь защитного газа во время начала сварки.

Трубопроводные системы

Если установлена газопроводная система, можно использовать комбинацию устройств. Каждая комбинация должна включать в себя соответствующие устройства давления и потока для желаемого расхода газа. В трубопроводных системах давление в точке подачи уже снижено до требуемого устройством управления потоком. Устройство управления расходом может быть регулируемым расходомером или не регулируемым, если расход постоянен для всех применений (например, конвейерные линии автозаводов). Независимо от используемого устройства необходимо подавать правильное давление. Неверное давление приведет к неправильному расходу газа. Таблица 4 представляет собой диаграмму пересчета коэффициента потока.

Пример диаграммы корректировки расхода 68 м3/ч
Давление, бар	Требуемый расход, м3/ч	Реальный расход, м3/ч
0,6	68	50,97
1,0	68	56,07
1,4	68	59,47
1,7	68	64,56
2,0	68	68,00
2,4	68	71,36
2,7	68	74,76
3,1	68	78,15
3,4	68	81,55

Многие факторы участвуют в выборе наилучшей системы подачи защитного/сварочного газа. Сварщик и поставщик газа может оценить существующие системы снабжения и предложить возможные улучшения.

Смеситель газов

Если подобная тема существует - я не виноват! Честное слово - искал по форуму
В общем приобрели мы вот такую ерунду.

Кто таким работал или работает? И вообще работает ли он? Пытались разобраться - так ни чего и не получилось, идет один газ, какой-то стабильной смеси нет. Даже официалы, которые продали нам это чудо - не смогли разобраться в его работе
И еще вопрос. Посоветуйте РАБОЧИЙ бюджетный смеситель и по соотношению цена-качество.

Прикрепленные файлы

УГС-1. Если не ошибаюсь Барнаульского завода. Темы не было, но этот смеситель уже обсуждался. Самую полную инфу может дать Spec-он с ними работает.
Я обхожусь более бюджетным вариантом-два редуктора настроеные на одинаковое давление по образцовому манометру. Шланги в смесительную камеру. В шланге СО2 установлена дроселирующая шайба. Критиковать такой смеситель можно долго и нудно, но УГС-1 тоже не подарок-настроен на заводе, перенастройка не придусмотрена, контроля соотношения газов нет, что за смесь на выходе никто не знает-одним словом "русская рулетка".
Пока писал Николай уже ответил.

Вот и мы раньше покупали такую ерунду

Пока не стали использовать MG2-A

примерно про него я и говорил. эта же реклама и на чипмейкере есть, в разделе свар. расходников вроде в одной из тем про газовые смеси.

Я вас понимаю. Как то писал здесь о случае с приезжим канадцем.
Болгарку он с собой канадскую привёз. А зря.
Работает работает человек и вдруг болгарка останавливается. Идёт по удлинителю. Доходит значит до розетки, а вилка выдернута.
Ну вставляет и идёт назад. Болгарки естественно уже нет.
В этих случаях иногда говорят "эх Россия. " хотя она тут не причём.

У нас немцы только усугубили свою любовь к russian vodka - обошлось без краж.А вот работал на "канарах" наблюдал картинку:финн работает с механизмом шпиля.Взял ключ из кейса,закрутил гайку - положил на своё место в кейсе.Взял ключ из кейса,открутил гайку - положил на св. Нет ни места для ключа,ни кейса с остальными ключами. Один ключ ему подарили,не могли дождаться,когда на место положит.

У каждого своё ощущение реальности

По теме: забацал смеситель газов. Ну внутри в подобных штуковинах видел завихрители. Его сделал из алюминиевых пластинок загнув винтом. Проложил их медной стружкой от бытовой губки для мытья посуды для разбития потока. Корпус смесителя взял из автоспуска (система отопления) в хозмаге.

Прикрепленные изображения

Своих не бросаем. Пленных не берем.

Ну для полуавтомата, которого у меня еще нет. :-) Подача ротаметрами аргон, СО2 в пропорции 80/20. Вполне осуществимо. Увидел у китайцев за 3000 руб. Захотел сам сделать. Просто веселые картинки. Не обкатано. Только занимательная идея.
Думал что получился тройник, но все же есть отличие это смешение, не путать с дозированием.
Кстати поисковик выдает интересные результаты с словосочетание "дозатор газов".

mikinalexei, а теперь вопрос. смесь 80/20 процентов чего? масса или обьема? газы разные и плотность разная

Ну и пусть плотность разная. Зато процентное соотношение потоков (они от плотности разными же шкалами маркируются). По крайней мере, китайцы так делают. В их инструкциях к смесителям есть такие соотношения потоков, как например по ротаметру: 8/2 в л/мин, 5/1; остальное не берусь сказать, наверно опыт и ощущения, из дешевых способов смешения раздельных газов, альтернативы для полуавтоматов наверно нет.
Да здесь где-то на видео у одного уважаемого смешение именно так и происходит, только он гелий подмешивает.

А давайте придумаем как сделать подобный регулятор по рабоче-крестьянски.

Тут схема такая:
1. Уравнитель газов (призван выровнять входящие газы до одного ровного, одинакового для всех давления);
2. Дозатор выходящих газов (ротаметрами или работой форсунок как тут на форуме было реализовано по программе);
3. Смеситель (перемешиватель, турбулизатор газов)

Самое сложное это выровнять давления входящих газов не перемешивая их на этапе до дозирования.
Вот это выравниватель давления давления поступающих двух газов в промышленном оборудовании:

А из этого можно сделать выравниватель нам на сколько угодно газов.

Самодельный регулятор давления газов из автомобильного ниппеля с задающим давление газом, на который будет давить поршенек. Конечно вместо поршня лучше мембрану. Но основной смысл понятен.

Соединить задающие каналы этих самодельных регуляторов и запитать от регулятора давления на подающий основной газ, например аргон 4 атм.:
Избыточное давление относительно задающего прикрывается.

Не достаточное проходит. Но недостаточное не может просто там быть, потому что мы заведомо большее выставляем на подачу в смеситель.
И пока каждого газа определенного давления не опуститься в регуляторе, они эти самодельные регуляторы газа, не откроются. В работе они должны гудеть или вибрировать.

Газовый смеситель ВМ-2, Redius (Россия)

Газовый смеситель ВМ-2 - мобильный однопостовой смеситель российского производства, предназначенный для получения двухкомпонентных защитных газовых смесей.

В связи с колебаниями мировых цен на металл, стоимость товара может отличаться от указанной. Уточняйте цены у менеджеров!

Описание

Смеситель монтируется непосредственно на газовые баллоны и, благодаря настраиваемому процентному соотношению газов, избавляет от необходимости запасаться баллонами с различными газовыми смесями. Управление смесителем осуществляется регуляторами процентного соотношения газов и расхода готовой смеси.

Механические газосмесители являются классическим решением и давно зарекомендовали себя во многочисленных системах рабочего оборудования. Эта технология позволяет надежно смешивать практически любые виды технических газов и получать точные и стабильные газовые смеси. Для производства двухкомпонентных газовых смесей чаще всего применяется пропорциональный смесительный клапан. Клапан имеет два входных соединения для подачи газа и одно выходное для газовой смеси. Подача отдельных видов газа пропорционально регулируется слаженной работой штоков и заслонок при вращении клапана, что обеспечивает получение газовой смеси необходимого состава. Решающим фактором для идеального функционирования газосмесителей является стабильное входное давление отдельных газов. Предотвратить колебания входного давления позволяют встроенные эффективные регуляторы давления.

Преимущества газового смесителя ВМ-2 Redius

Экономичность

Заменяет множество баллонов с готовыми смесями
Самостоятельно регулирует давление благодаря встроенным регуляторам давления
Выгоднее зарубежных аналогов

Надежный корпус из алюминия
Независим от колебаний давления и расхода
Защищает подключенную систему от избыточного давления

Универсальность

Бесступенчатая регулировка состава смеси от 0 до 25% CO2 в Ar
Бесступенчатая регулировка расхода от 8 до 25 л/мин

Мобильность

Устанавливается непосредственно на газовые баллоны
Легко транспортируется на любой производственный участок
Не требует электропитания

Технические характеристики ВМ-2 Redius

Задать вопрос

Вы можете задать любой интересующий вас вопрос по товару или работе магазина.

Основные параметры выбора газосмесителя

Газовые смесители предназначены для смешивания нескольких газов и получения смеси в желаемом процентном соотношении. Необходимость в данном оборудовании присутствует во многих отраслях — от сварочных производств, упаковки продуктов до применения в медицине.

Актуальность использования газового смесителя

Качество готовых смесей не соответствует требованиям производственного процесса

В России существует только несколько производителей готовых газовых смесей, которые могут гарантировать стабильное высокое их качество.

В производстве реализовано два метода дозирования компонентов – гравиметрический (весовой) и метод парциальных давлений (манометрический). Способ парциальных давлений основан на законе Дальтона, в соответствии с которым сумма парциальных давлений равна давлению смеси. С учетом результатов расчетов каждый из компонентов поочередно дозируют в баллон, контролируя по манометру парциальные давления. Такой способ приготовления смесей осложнен отклонением законов, описывающих состояние идеальных газов, от реальных газов, получаемых на практике. Величина отклонения для каждого газа определяется коэффициентом сжимаемости, который зависит от температуры газа в баллонах. Учесть в процессе производства смесей это обстоятельство (особенно в случае приготовления многокомпонентных смесей) довольно трудно, в следствии чего возникают погрешности в готовых смесях. Поэтому после приготовления смесь должна пройти аттестацию, т.е. проанализирована в соответствии со стандартным образцом. Гравиметрический (или весовой) способ заключается в последовательном дозировании компонентов смеси в баллон и проведении взвешивания с целью нахождения массы вводимых компонентов. Массу компонента определяют как разность результатов взвешиваний до и после введения компонента. По результатам взвешивания, с учетом чистоты исходных газов, определяют содержание каждого компонента в смеси. Способ парциальных давлений является более трудоемким и затратным, требующим наличия высокоточного аналитического оборудования, поэтому его используют в основном крупные газовые компании.

Качество готовых смесей зачастую не соответствует установленным требованиям, что оказывает негативное влияние при выполнении производственных процессов. Именно поэтому многие предприятия предпочитают готовить смеси самостоятельно и контролировать весь процесс.

Географическое расположение предприятия, при котором логистические издержки на доставку газа неоправданны.
Высокие объемы потребления — от 300-400 баллонов газа ежемесячно.
Разнообразный ассортиментный ряд продукции. Использование газового смесителя целесообразно, если часто меняются типы и размеры выпускаемой продукции. Например, поступил заказ на бочку из нержавейки, для которой требуется смесь – 2% углекислоты в аргоне, и бочку из углеродистой стали – 18% углекислоты в аргоне. На газовом смесителе эти параметры вы можете легко установить самостоятельно, имея при этом только два баллона исходного газа.

При помощи современных смесителей делать смеси несложно: баллоны с исходными газами подключаются к смесителю, газ из баллонов поступает внутрь смесителя, где происходит выравнивание давления, температуры и смешивание компонентов в заданных пропорциях. Далее готовая смесь поступает в буферную емкость или сразу к потребителю и может использоваться в производственных процессах.

Фундаментально по принципу смешивания газовые смесители можно разделить на два вида – динамические и механические.

Механические основаны на принципе диффузионного смешивания или регулируемые по массе системы смешивания. Например, у распространенного в России немецкого производителя WITT есть газосмесители, работающие по этому принципу. В ассортименте продукции есть модели с электрическим или механическим смесительным клапаном, на котором имеется несколько входов для

газов и выход для готовой смеси. При повороте клапана сопряжённые друг с другом заслонки и поршни, которые регулируют подаваемое количество отдельных газов. Таким образом создаётся требуемая газовая смесь. Электрические смесительные клапаны, в отличие от механических, приводятся в действие не вручную (вращающейся ручкой), а с помощью маленьких электродвигателей. Управление электродвигателями осуществляется с помощью электронной системы.

Сейчас на российский рынок выходит еще один известный европейский бренд – компания IBEDA. Так компактный газосмеситель iMixOne их производства основан на инновационном принципе диффузионного смешивания. Фактически газовая смесь производится в мелкопористых цилиндрах из агломерата. Поршень регулирует необходимые пропорции газа. Поскольку газ должен проходить через мелкопористый цилиндр, смесь остаётся в пределах допуска даже в случае изменения расходов. Тем самым достигается высокая точность смешивания, даже если изменяется объем расхода газа, например, при точечной сварке. Таким образом оператор достигает регулярных повторяемых результатов. Производство смеси автоматически прекращается, когда давление одного из двух газовых баллонов падает до уровня ниже необходимого для получения правильной газовой смеси.

Стоит отметить, что на протяжении нескольких десятилетий механические газосмесители зарекомендовали себя как более долговечные и высоко эффективные в самых разных сферах.

Динамические смесители основаны на регулировании объёмного потока каждого отдельного газа. Для каждого газа предусмотрен расходомер, в котором калибруется температура и давление. Затем потоки отдельных газов объединяются, гомогенизируются, формируя смесь. Такие смесители представлены брендами LT GASETECHNIK, WITT, IBEDA. В основном имеют высокую производительность и используются для больших производств.

По сути для клиента принцип работы газосмесителя не является решающим. Основные параметры выбора — количество смешиваемых газов (в основном это двух или трёхкомпонентные смеси) и производительность, которая варьируется от 1,2 до 600 куб. м/час и более.

Особенности использования в различных отраслях

Важно понимать, что у всех газосмесителей есть погрешность в среднем 1-2% от установленного значения. В зависимости от области применения стоит учитывать некоторые факторы. Так в электронной промышленности даже минимальные колебания процентного состава газа критичны, поэтому скорее всего это оборудование будет собрано индивидуально под заказ с минимально возможной погрешностью.

Газовые смеси активно применяются в медицине: для дыхательной терапии (оксид азота [NO] + азот [N₂]) в кардиологии, интенсивной терапии, неонатологии, хирургии; для медицинских стерилизаторов (этиленоксид [С₂H₄O] + диоксид углерода [CO₂]) как дезинфицирующее средство в медицинских клиниках и научно-исследовательских институтах; для процедуры экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) (диоксид углерода [CO₂]+ кислород [O₂]+ азот [N₂]). Газовые смесители из этой области — это всегда отдельный модельный ряд у всех производителей, т.к. к ним предъявляются более высокие требования, они изготавливаются из специальных материалов и проходят обязательную сертификацию.

Самое широкое распространение в России газовые смесители нашли в индустриальной (металлообработка, сварка, лазерные технологии) и пищевой отрасли (упаковка продуктов, дозревание фруктов, розлив напитков). Стоит учесть, что в индустриальном секторе в производственном процессе допустимо отклонение до 10% от установленного значения. Т.е. даже при стандартной погрешности газосмесители обеспечивают стабильное качество. Основные пищевые газовые смеси для упаковки продуктов в модифицированной газовой среде (МГС) — диоксид углерода [CO₂] + азот [N₂] и диоксид углерода [CO₂] + кислород [O₂] + азот [N₂]. Последняя применяется в основном для упаковки «красного» мяса: N₂ создает нейтральную среду, CO₂ позволяет не развиваться микрофлоре, O₂ улучшает цвет мяса. Первая применяется для белого мяса, птицы, творога и т.д. При розливе пива, чтобы оно дольше оставалось свежим, добавляют смесь азота и углекислоты. Наряду с WITT, известным производителем газосмесителей специально для пивной отрасли является английская компания BSL. В промышленной сфере точность протекания процессов сварки, резки и плавления металла напрямую зависит от качества поступаемой газовой смеси. Только газовые смеси с точным и стабильным содержанием компонентов могут обеспечить получение качественной готовой продукции. Одной из самых популярных газовых сварочных смесей является создание защитной газовой среды – смесь углекислоты и аргона. Принципиального отличия в моделях для индустриальной и пищевой отрасли нет.

Трехкомпонентные модели газосмесителей в России не сильно распространены по сравнению с Европой, в основном в пищевой для упаковки «красного» мяса. В сварке использование этих моделей целесообразно, например, при изготовлении металлоконструкций для мостов. Т.к. сварка в защитных газах (аргон + углекислота + кислород) повышает жидкотекучесть сварочной ванны, что позволяет сэкономить проволоку и поднять скорость сварки.

Также газосмесители используются: для современного профессионального дайвинга, где для глубоководного погружения требуются газовые смеси, состоящие чаще всего из кислорода и гелия; в стекольной промышленности, при восстановительной термообработке, в канальных печах (газосмеситель обычно идет в комплекте с печью). Отдельным сегментом являются газосмесители для смешивания горючих газов (маркировка EX), выполненные во взрывозащищённом исполнении, т.к. образовывают смесь, которая может взорваться или привезти к возгоранию (например, водород + азот).

На сегодняшний день российский рынок производства и потребления газовых смесей находится на этапе становления и развития. Немногочисленные производители готовых качественных газовых смесей сосредоточены в основном в Центральной России. Поэтому если к вашему производству применим один из параметров (подробно описанных выше) – географический, экономический, объем потребления газа и специфика выпускаемой продукции, то целесообразно рассмотреть возможность производить готовую смесь самостоятельно.

Основные производители газосмесителей, зарекомендовавшие себя по качеству продукции на мировом уровне: WITT (широкий ассортиментный ряд для всех отраслей промышленности), IBEDA и LT GASETECHNIK (индустриальный сектор), BSL (специализируются на смесителях для розлива пива)

Ключевыми параметрами выбора газосмесителя являются количество исходных газов (компонентный состав готовой газовой смеси) и производительность, т.е. какой объем газовой смеси необходим, сколько потребителей надо обеспечить.

Важно понимать, что для получения качественной готовой продукции необходимо подходить комплексно. Вся система газоснабжения, частью которой является газосмеситель, должна быть спроектирована и сконструирована правильно в соответствии с желаемым результатом. Рекомендуем в эту систему включать установку стационарного или использование портативного газоанализатора минимум на запуск и эпизодический контроль. Это позволит контролировать качество смеси, вносить своевременные корректировки и избежать брака продукции. И, конечно, приобретать газовые смесители лучше у проверенных производителей.

Кирилл Сазонов

эксперт промышленной индустрии,

партнер Газового интегратора Gas-solutions.ru

Печатная версия статьи в журнале GASWORLD, CO2. Газовые смеси, март-апрель

Читайте также: