Предохранительные затворы являются основным устройством, предохраняющим ацетиленовые генераторы от попадания в них взрывной волны и пламени при так называемом обратном ударе пламени, а также препятствуют проникновению воздуха или кислорода в генератор или газопровод.
Явление обратного удара пламени заключается в том, что горящая смесь газов устремляется по ацетиленовому каналу горелки в шланг, а затем при отсутствии предохранительного затвора — в ацетиленовый генератор, где может вызвать взрыв.
Предохранительные затворы могут быть жидкостными (водяными) или сухими.
Жидкостные затворы, как правило, заливают водой, а при работе в условиях низких температур — незамерзающей жидкостью. Конструкция водяного затвора должна соответствовать давлению ацетилена в генераторе, в связи с чем различают затворы низкого (до 1000 мм вод. ст.) и среднего (от 1000 до 15000 мм вод. ст.) давления.
На фиг. 19 показана схема работы водяного затвора низкого давления в различных случаях. Затвор (фиг. 19, а) состоит из корпуса 1 и двух трубок: газоподводящей 4 и предохранительной 8, которая делается несколько короче газоподводящей трубки и снабжена сверху воронкой 7 с отбойником 6. Затвор снабжается газовыпускным краном 3 и контрольным краном 2. На газоподводящей трубке ставится кран 5.
Фиг. 19. Схема устройства и работы водяного затвора низкого давления: а — заполнение затвора водой; б — нормальная работа затвора; в — момент обратного удара пламени.
При нормальной работе водяного затвора (фиг. 19, б) ацетилен проходит через газоподводяшую трубку 4 и далее через газовыпускной кран 3 поступает через шланг в горелку или резак; предохранительная трубка 8 при этом частично заполнена водой. При обратном ударе пламени (фиг. 19, в) давление в затворе возрастает, часть воды вытесняется в трубки и при этом нижний конец более короткой предохранительной трубки 8 оказывается на уровне воды. В этот момент вода из трубки 8 выбрасывается в воронку 7, что дает возможность горящей ацетилено-кислородной смеси выйти наружу.
Обратный удар пламени не может пройти в трубку 4 я из нее в газопровод или в генератор, так как трубка 4, как более длинная, будет заполнена водой, а конец ее будет находиться ниже- уровня воды в затворе.
На фиг. 20 показана схема водяного предохранительного затвора ВЗНД-3 открытого типа для рабочего давления до 0,1 атм с пропускной способностью до 3 мъ\ч.
Затвор состоит из корпуса 3. в который до днища 8 опущены газоподводящая трубка 1 с отверстиями для выхода газа на конце и рассекатель 7 для равномерного распределения потока газа.
На газоподводящую трубку надета предохранительная трубка 2, которая вварена в корпус. Предохранительная трубка в верхней части имеет воронку для налива воды и выброса пламени обратного удара или газов.
В корпус вварены газоотводящий ниппель 5 и контрольный краник 6 для замера уровня воды, а также водоотделитель 4.
Газ по газоотводящей трубке 1 проходит через воду и собирается в пространстве над водой, откуда через газоотводящий ниппель 5 поступает к горелке (резаку). В случае обратного удара пламени в пространстве над водой повышается давление, которым вода вытесняется в предохранительную и газоподводящую трубки, но так как предохранительная трубка раньше газоподводящей окажется на уровне воды, то через нее пламя и газы выбросятся в атмосферу, а газоподводящая трубка окажется закупоренной водой. Вода займет свой прежний уровень, и затвор снова будет готов к действию при понижении давления в пространстве над ней.
Следует иметь в виду, что при недостатке газа в генераторе или ацетиленопроводе возможен подсос воздуха через предохранительный затвор. Поэтому в случае заметного снижения давления ацетилена нужно немедленно закрыть вентиль на горелке или резаке.