что можно сделать газовой горелкой
Газовая горелка. Виды и работа. Применение и особенности
Газовая горелка дает возможность получать контролируемое пламя для выполнения различных задач. Она широко используется в быту для сварочных, паяльных, ремонтных и хозяйственных работ, а также приготовления пищи в походных условиях.
Где используется газовая горелка
Данное оборудование подходит для выполнения следующих задач:
Газовые горелки дают контролируемое пламя с ровным факелом, мощность которого легко регулировать с помощью имеющегося клапана. Благодаря этому фактическая температура нагрева может меняться под необходимый материал, который прогревается или обжигается. Такое устройство полезно иметь практически в любом доме или квартире. Если даже нет необходимости его применять в качестве инструмента для пайки или сварки, то горелка пригодится для элементарного легкого розжига костра на пикнике. Ее использование гораздо экономичнее, чем специальной жидкостью для розжига мангала. Газовые горелки используют пчеловоды для дезинфекции деревянных ульев. Также пламенем обрабатываются клетки для животных, что намного безопаснее и дешевле чем применение химических средств.
Способы розжига горелок
Воспламенение горелок может осуществляться путем применения зажженной спички, зажигалки или направления на открытый источник пламени. Такой вариант безотказный и встречается на устройствах более низкого ценового сегмента. Немного дороже, но и удобнее, является наличие пьезоподжига. В конструкции таких устройств предусматривается пьезоэлемент, который срабатывает при нажатии кнопки. Он вырабатывает искру, способную воспламенить газовую струю. Принцип работы устройства аналогичен обыкновенной кнопочной зажигалке. Зачастую ресурс пьезоподжига ниже, чем самой горелки. При выходе его со стоя, в дальнейшем можно пользоваться обыкновенными спичками или зажигалкой. Пьезоподжиг является расширительной опцией, которая никак не влияет на работоспособность горелки.
Виды мини горелок
Газовая горелка является очень востребованной прибором, поэтому многие производители работают над усовершенствованием данной конструкции под определенные задачи, которые можно выполнять с ее помощью.
Сейчас можно встретить следующие разновидности данного оборудования:
Туристическая горелка
Очень востребованными в последнее время стали газовые горелки для туризма или кемпинга. Они подсоединяются к миниатюрному баллону с газом. С их помощью можно приготовить еду или разогреть воду для чая и кофе. Это намного удобнее, чем применение обыкновенного очага. Горелка не выделяет дым и неприятные запахи. В результате сгорания образовывается только угарный газ в небольшом количестве.
Туристические горелки бывают трех типов с:
Горелки с боковым подсоединением баллона являются самыми дешевыми. Это не лучший вариант, но имеет и свои преимущества. В первую очередь это компактность самого баллончика. Его размеры идентичны лаку для волос, что совсем немного. В том случае если планируется приготовить пищу один или несколько раз, то в туристическом походе использование именно такой горелки будет вполне мудрым решением. Положительной стороной конструкции является ее высокая устойчивость к опрокидыванию в сторону баллона, что позволяет ее устанавливать даже в условиях небольшого наклона.
Газовая горелка с длинным шлангом является самым оптимальным вариантом. Данная конструкция менее ударопрочная, чем предыдущие, поскольку имеет более нежные элементы. В то же время, благодаря наличию шланга, можно установить баллон дальше от горелки. Это позволит применять ветрозащиту придвинутую поближе к пламени. Благодаря этому удастся удерживать тепло в одном месте, что существенно повысит скорость закипания воды или разогрева пищи, снизив при этом количество сжигаемого топлива. Пользуясь такой горелкой необходимо аккуратно относиться к шлангу, чтобы предотвратить его перелом. У таких устройств регулировка температуры осуществляется на редукторе, который фиксируется на баллоне.
Резаки
Газовая горелка резак имеет пистолетный тип или так называемую Г-образную форму. Устройство напрямую фиксируется к баллончику и создает узкий факел пламени. Конечно, фактическая мощность горения не позволяет применять устройство в качестве настоящего резака способного резать черный металл. Возможности горелки позволяют прожечь алюминиевую консервную банку. Это недорогие устройства, которые можно использовать в качестве эффективного инструмента для розжига пламени. С их помощью удастся подогревать пластиковые трубы в месте их перегиба, а также разогревать жало большого паяльника с припоем.
Все резаки, которые можно встретить в продаже, имеют пьезоподжиг. Температура горения их пламени довольно высокая, а благодаря тому, что факел получается узким, требуемая точка на заготовке разогревается с минимальным рассеиванием огня, что позволяет экономить горючее.
Паяльная лампа
Весьма востребованными являются горелки паяльные лампы. Они напрямую насаживаются на баллон, как и резаки, но их пламя получается более рассеянным. Такие устройства используют для более равномерного нагрева заготовок, обжига свиных и птичьих туш, а также дезинфекции ульев, собачьих вольеров и клеток для животных.
Паяльная горелка не имеет пьезоподжига. В связи с этим при ее использовании необходимо иметь под рукой спички или зажигалку. Данная конструкция предусматривает удлинительную трубку, благодаря которой непосредственное пламя находится далеко от баллона и рук. Благодаря этому работать можно дольше, не рискую обжечься или перегреть картридж с газом.
Газовые паяльники
В отличие от ламп такая конструкция менее универсальная, но более удобна для пайки. Зачастую в устройстве отсутствует крепеж для присоединения к баллону напрямую, и оно нуждается в заправке, как и обыкновенная зажигалка. Такая газовая горелка имеет две насадки. С помощью одной создается пламя по типу резака, а вторая представляет собой жало.
Подобная газовая горелка очень экономична в плане растраты горючего. Она создает целенаправленный тонкий огненный факел, который прогревает нужную точку. С помощью такого паяльника вполне возможно разжечь пламя в очаге или мангале. Но главным достоинством данной конструкции является устанавливаемое жало. После розжига пламени оно прогревается и может плавить припой и укладывать его на провода и микросхемы. В приборе имеется колесико регулировки мощности, но выставить точную температуру невозможно, поэтому придется ориентироваться по собственным ощущениям и наблюдать по поведению припоя. Газовые паяльники часто называют карандаш. Данная конструкция редко предусматривает пьезоподжиг. Если установить насадку жало, то после разогрева можно убрать пламя для экономии газа. Через несколько минут снова открыв газ произойдет его самовозгорание от контакта с раскаленным жалом.
Отличия горелок по применяемому типу баллона
Газовая горелка может предусматривать различные способы присоединение к картриджу с горючим. Существует четыре варианта баллонов:
Резьбовой баллон является самым распространенным вариантом. Его горлышко имеет резьбу, которая наворачивается на горелку. Это очень удобно. Такой вариант чаще всего можно встретить на туристических горелках, которые подразумевают установку сверху на картридж. Это надежная и долговечная конструкция.
Цанговое соединение баллона также часто встречаемый вариант. К сожалению, данная конструкция не самая надежная. Фиксатор баллона часто выходит из строя, после чего соединение начинает давать утечку газа. Положительной стороной таких горелок является низкая стоимость и вес картриджей. Такой вариант можно встретить на резаках и паяльных лампах.
Горелки под баллон клапанного типа надежные в плане потери газа в месте соединения. Для установки необходимо просто сильно прижать редуктор к картриджу, и сделать оборот специальным фиксатором. Такой способ крепления больше используется на туристических горелках.
Горелка для установки на прокалываемый баллон редкая конструкция. Ее недостатком является то, что картридж с газом нельзя отсоединять пока горючее не закончится.
В продаже встречается специальные переходники. С их помощью можно присоединять к различным конструкциям горелок баллоны, которые для них не предназначены. Это позволяет применять более дешевые картриджи вместо дорогих.
10 газовых горелок для бытовых работ с Алиэкспресс
Газовая горелка представляет собой прибор, который позволяет получить контролируемое пламя для выполнения различных задач. Она широко используется как для сварочных, паяльных, ремонтных и хозяйственных работ, так и для приготовления пищи или в походных условиях.
Настоятельно рекомендую при работе с этими приборами соблюдать предписанную технику безопасности.
Газовая горелка-насадка на баллон с пьезоподжигом
Эта горелка применяется в работе с термоусаживаемыми трубками, для плавления и сварки пластиковых и стеклянных изделий, для обжига и удаления краски, разморозки водопроводных труб, замков, а также на кухне – для копчения продуктов, карамелизации десертов, для работ в саду, быстрого розжига дров и т.д.
Длина горелки – 17,5 см, диаметр сопла – 2 см.
Рассчитана для установки на цанговый газовый баллон (топливо – жидкий бутановый газ).
Расход газа составляет 90 г/час.
Максимальная мощность: 1325 ккал.
Температура пламени: 1300 С.
Благодаря наличию пьезоподжига, ей удобно пользоваться одной рукой. В перевернутом виде пламя стабильно после прогрева горелки, его интенсивность регулируется.
Цена вопроса – меньше трех сотен рублей (с доставкой из России). Есть и вариант подороже – с доставкой из Китая от другого производителя.
Газовая горелка для сварки, пайки, кулинарии
Эта аналог широко известной горелки TS 8000 Bernzomatic, предназначенный в том числе и для профессионального использования.
Прибор может работать не только на пропане, но и на МАПП-газе, обеспечивающим увеличение тепловой мощности пламени (до 1750 град. с пропаном и до 1950 град. с МАПП-газом).
Есть пьезоподжиг, встроенный редуктор для стабильного пламени (работает даже вверх дном), функция анти вспышки, защитная переломная проточка для предотвращения возгорания, регулировка пламени.
Подключение баллона – резьбовое.
Подходит для пайки, сварки, а также в кулинарии, когда есть необходимость обработки большого количества продуктов (например, тушек птицы).
Газовая зажигалка турбо-горелка с пьезоподжигом
Размеры изделия — 12,6х4,6х7,5 см, приходит без газа и требует предварительной заправки.
Резервуар вмещает в себя около 50 мл. сжиженного газа, насыщенность пламени регулируется.
В основном это стильный вариант для дома – ее используют для розжига дров и угля, в кулинарии и для мелкого ремонта.
Эта небольшая горелка не требует крепления к баллону, что очень мобильно и удобно.
По второй ссылке можно найти подобные устройства, но не «пистолетом», а продолговатой формы.
Бутановая газовая горелка на баллон
Длина устройства – 12 см, вес – 209 грамм.
Горелка используется в приготовлении пищи в ресторанах и домашних хозяйствах, для размораживания водопроводов, для работы с термоусаживаемыми трубками, при микросварке с использованием меди, олова, серебра, обработки орнамента.
Расход газа составляет 50-140 г/час, используется на баллонах с бутаном.
Температура пламени достигает 1300 град, есть возможность регулировки.
Мини газовая горелка для сварки в быту
Горелка требует предварительной заправки (можно баллончиком для зажигалок).
Общая длина изделия – 19,5 см, а диаметр всего 1,5 см.
Применяется для пайки, плавления, горячей резки, сварки, усадки, работ по дереву и прочих мелких задач. Отлично подходит для гибки труб из ПВХ, ремонта оптики и украшений.
Недорогая, миниатюрная и полезная в быту вещь.
Портативная газовая горелка для туризма, кемпинга и приготовления пищи
Размеры изделия в сложенном виде – 9х8,7 см, есть специальный футляр для хранения.
Подходит под резьбовые баллоны, но можно приобрести и в комплекте с переходником.
Сам давно такой пользуюсь в походах – на ней удобно готовить сразу на несколько человек. Особенно актуально там, где запрещено разжигать костры.
Материал изготовления – нержавеющая сталь, есть пьезоподжиг.
Компактная, легкая и устойчивая. Незаменимая вещь для туризма, вылазок на природу и в домах без газа, если часто наблюдаются перебои с электричеством.
Мини газовая титановая горелка BRS
Ее вес составляет всего 25 грамм, размеры в сложенном виде – 3,7х5,2 см.
Материал изготовления – титановый сплав, горелка одевается на баллон сверху.
Эта горелка — хороший вариант для тех, кто хочет облегчить рюкзак в походе, либо как запасное устройство. Большой объем пищи на ней не приготовить – не будет устойчивости посуды. Скорее, подходит для железных кружек или тары до 1 литра.
Есть регулировка пламени, а вот пьезоподжиг не предусмотрен.
И напоследок вот такой многофункциональный набор, который работает на жидком газе бутане.
Паяльник поставляется с 5 сменными насадками (идеален для пайки, выжигания, резки и др.), микрогорелка используется для работы с мелкими деталями, где важна точность и легкость движений.
Пьезоподжиг позволяет мгновенно включать прибор, есть блокировка от случайного включения, фиксация во включённом состоянии, кнопка временной остановки работы (подачи газа), регулировка мощности (30-120 Вт).
Максимальная температура: паяльник(450 C), газовая горелка(1300 С), фен(600 C).
Весь набор поставляется в прочном кейсе.
Отличный выбор для домашнего мастера под решение всевозможных мелких задач, к тому же, сейчас его можно приобрести по промокоду (SKIDSALE500) с хорошей скидкой.
Надеюсь, подборка пришлась весьма кстати, и вы смогли выбрать горелку, которая поможет вам в решении повседневных бытовых задач.
При оформлении заказа не забывайте брать купоны продавца и вводить промокоды на скидку (там, где они указаны на странице).
Чуть ниже есть ссылка на мой телеграмм-канал, и если вы хотите владеть актуальной информацией о скидках и распродажах на Алиэкспресс — заглядывайте и присоединяйтесь!
Все о газовых паяльниках и горелках
Содержание:
Паяльник. Обычно первая ассоциация, связанная с этим словом — это хорошо известный многим электрический инструмент со спиральным нагревателем, все его когда-нибудь видели. Но оказывается, это не единственная разновидность подобного устройства.
Можно с уверенностью сказать, что у каждого, кто регулярно имеет дело с пайкой различных деталей и элементов, бывали случаи, когда паять нужно было в «полевых» условиях — в поездке что-то замкнуло в электропроводке автомобиля или нужно было спаять крупные провода под крышей дома и т.д. Обычный электрический паяльник здесь совершенно бесполезен. И вот тут-то будет очень кстати вспомнить, а некоторым и узнать, о газовом паяльнике.
Что же они из себя представляет, как работает, какие характеристики важно учитывать при покупке? Об этом и пойдет речь далее.
Сравнение электрического и газового паяльников
Чтобы получить более полное представление о преимуществах и недостатках газового паяльника, сравним его с обычным, электрическим. Итак, устройство электрического паяльника простое: в корпус вставлен нагреватель (керамический или нихромовый), который нагревается от электрического тока. Далее на него надевается само жало, а поверх него кожух, который закрепляется специальным фиксатором. Принцип работы очень прост: после включения в сеть, спустя небольшой промежуток времени нагреватель передает тепло жалу, которым и осуществляется пайка нужных деталей.
Основными составляющими конструкции газового паяльника являются газовая горелка, насадка, емкость для газа и кнопка розжига. Процесс работы устройства происходит следующим образом: непосредственно перед включением паяльника открывают вентиль, контролирующий подачу газа, чтобы топливо попало в сопло. Далее происходит его поджиг, который может осуществляться несколькими способами (пьезокнопкой, электронным способом или же от кремня). В газовых паяльниках предусмотрен специальный катализатор (керамическая решетка, покрытая платиной), благодаря которому газ горит на поверхности этой решетки, не образуя пламени. После того, как топливо загорелось, устанавливают температуру или длину пламени, которые необходимы для работы, что легко сделать с помощью регулятора уровня пламени. Пламя расплавляет припой и нагревает поверхность деталей без деформации. В этом и состоит отличие в работе газовым паяльником от газовой сварки, когда плавятся и кромки деталей, и проволока.
У данного вида инструментов есть несколько рабочих режимов, которые позволяют выполнять различные виды операций:
Отдельно следует упомянуть о топливе для паяльника. Заправлять его можно обычным газом для зажигалок. Сделать это очень просто — нужно взять баллон с газом и прижать его к заправочному отверстию на несколько секунд и подождать пока газ заполнит емкость. Время работы от одной заправки варьируется от нескольких минут до нескольких часов, в зависимости от конкретной модели (для большинства паяльников оно составляет около 20 минут, поэтому баллон с газом должен быть всегда под рукой). Вот и все, устройство готово к использованию!
Где применяются газовые паяльники?
Этот инструмент предназначен для пайки и плавки небольших деталей — проводов, плат, контактов и т.д. Он особенно нужен там, где отсутствует электричество, поэтому большую популярность такой паяльник приобрел у строителей, монтажников и электриков, которые работают на строящихся объектах, у тех, кому по долгу их службы часто приходится паять провода и кабели на крыше, в подвалах и т.д. Преимущества газового инструмента оценят и домашние мастера, ведь и дома зачастую бывает, что место пайки расположено настолько неудобно, что подлезть к нему вместе с громоздким электрическим паяльником да проводом — целое приключение. Газовые паяльники избавят от подобных неудобств.
Приведем несколько примеров применения этого инструмента:
А любителям турпоходов и пикников не лишним будет узнать о такой разновидности газовых инструментов, как горелки, с помощью которых можно быстро подогреть еду без долгих попыток развести костер из отсыревших дров.
Ограничения по использованию
Имея дело с ручным инструментом, работающем на газу, нужно соблюдать следующие правила и меры предосторожности:
Помните! Прежде чем работать с газовым паяльником, обязательно ознакомьтесь с инструкцией по эксплуатации.
Как выбрать газовый паяльник
Перед приобретением инструмента обратите внимание на параметры его работы. Для газовых паяльников важны следующие три характеристики.
Температура — максимум, до которого можно нагреть поверхность паяльника. Если вы приобретаете газовый паяльник для хобби, домашнего применения, то будет достаточно и 1000-1500 °С, чтобы работать с мягкими припоями (бронза, медь, серебро, золото). Часто такие паяльники, например, модель Kemper 10500, используются в ювелирном деле, для восстановления украшений. Для профессионального же применения нужна температура около 2000 °С, как у BernzOmatic JT 539 Т-E ТУРБО 19190, чтобы можно было плавить твердые припои.
Наличие регулятора уровня пламени — если регулятор предусмотрен в конструкции паяльника, то это позволяет точнее выставить температуру для работы с разными материалами и припоями. Особенно полезен регулятор, если вы будете удалять старые покрытия или сваривать детали.
Популярные производители и модели
Газовые горелки: мини для пайки, слесарно-кузнечная, отопительная, кровельная
Автор: Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплоэнергетик*
© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.
Цель настоящей статьи – рассказать, как делается газовая горелка своими руками. Газовые горелки в малом предпринимательстве, индивидуальном техническом творчестве и в быту применяются весьма широко для спаечных, слесарно-кузнечных, кровельных, ювелирных работ, для запуска на газе отопительных приборов и получения для различных нужд пламени с температурой свыше 1500 градусов.
В технологическом аспекте газовое пламя хорошо тем, что обладает высокой восстановительной способностью (очищает поверхность металла от загрязнений и восстанавливает его окисел в чистый металл), не проявляя сколько-нибудь заметно иной химической активности.
В теплотехническом – газ высокоэнергоемкое относительно недорогое и чистое топливо; 1 ГДж газового тепла обходится, как правило, дешевле, чем от любого другого энергоносителя, а закоксовывание газовых отопительных приборов и осаждение в них сажи минимальны или отсутствуют.
Но вместе с тем, повторим прописную истину: с газом не шутят. Газовая горелка не так уж сложна, но как добиться ее экономичности и безопасности – об этом и пойдет далее разговор. С примерами правильного технического исполнения и рекомендациями по изготовлению самостоятельно.
Применение газовых горелок в домашних условиях
Выбираем газ
Своими руками изготавливается исключительно газовая горелка на пропане, бутане или пропан-бутановой смеси, т.е. на газообразных насыщенных углеводородах, и атмосферном воздухе. При использовании 100% изобутана (см. далее) возможно достижение температуры пламени до 2000 градусов.
Ацетилен позволяет получить температуру пламени до 3000 градусов, но ввиду его опасности, дороговизны карбида кальция и необходимости в чистом кислороде как окислителе практически вышел из употребления и в сварочных работах. Получить чистый водород в домашних условиях возможно; водородное пламя от горелки с наддувом (см. далее) дает температуру до 2500 градусов. Но сырье для получения водорода дорого и небезопасно (один из компонентов – сильная кислота), но главное – водород не ощутим на запах и вкус, добавлять к нему меркаптановую отдушку нет смысла, т.к. водород на порядок скорее распространяется, а примесь его к воздуху всего в 4% уже дает взрывоопасный гремучий газ, причем воспламенение его может произойти просто на свету.
Метан не используется в бытовых газовых горелках по сходным причинам; кроме того, он сильно ядовит. Что касается паров ЛВЖ, пиролизных газов и биогаза, то при сжигании в газовых горелках они дают не весьма чистое пламя с температурой ниже 1100 градусов. ЛВЖ средней и ниже средней летучести (от бензина до мазута) сжигаются в специальных жидкостных горелках, напр., в горелках для дизтоплива; спирты – в маломощных пламенных приборах, а эфиры вообще не жгут – малоэнергичны, но очень опасны.
Как добиться безопасности
Чтобы сделать газовую горелку безопасную в работе и не пожирающую зря топливо, золотым правилом следует взять: никакого масштабирования и вообще изменений чертежей прототипа!
Тут дело в т. наз. числе Рейнольдса Re, показывающем взаимосвязь между скоростью потока, плотностью, вязкостью текущей среды и характерным размером области, в которой она движется, напр. диаметром поперечного сечения трубы. По Re можно судить о наличии турбулентности в потоке и ее характере. Если, к примеру, труба не круглая и оба характерных ее размера больше некоторого критического значения, то появятся вихри 2-го и более высоких порядков. Физически выделенных стенок «трубы» может и не быть, напр., в морских течениях, но многие их «фокусы» объясняются именно переходом Re через критические значения.
Примечание: на всякий случай, для справки – для газов значение числа Рейнольдса, при котором ламинарный поток переходит в турбулентный, есть Re>2000 (в системе СИ).
Далеко не все самодельные газовые горелки точно рассчитываются согласно законов газовой динамики. Но, если произвольно изменить размеры деталей удачной конструкции, то Re топлива или подсасываемого воздуха может скакнуть за пределы, которых оно придерживалось в авторском изделии, и горелка станет в лучшем случае коптящей и прожорливой, а, вполне возможно, и опасной.
Диаметр инжектора
Определяющим параметром для качества газовой горелки является диаметр сечения ее топливного инжектора (газового сопла, форсунки, жиклера – синонимы). Для горелок на пропан-бутане на обычную температуру (1000-1300 градусов) его можно ориентировочно принять таким:
В высокотемпературных горелках инжекторы делают более узкими, 0,06-0,15 мм. Отличным материалом для инжектора послужит отрезок иглы для медицинского шприца или капельницы; из них можно подобрать сопло на любой из указанных диаметров. Иглы для надувания мячей хуже, они не жаропрочны. Их используют более как воздуховоды в микрогорелках с наддувом, см. далее. В обойму (капсюль) инжектора его запаивают твердым припоем или вклеивают жаропрочным клеем (холодной сваркой).
Мощность
Делать газовую горелку на мощность свыше 10 кВт ни в коем случае не следует. Почему? Допустим, КПД горелки 95%; для любительской конструкции это очень хороший показатель. Если мощность горелки 1 кВт, то на саморазогрев горелки уйдет 50 Вт. О 50 Вт паяльник можно обжечься, но аварией он не грозит. А вот если сделать горелку на 20 кВт, то лишним будет 1 кВт, это уже оставленные без присмотра утюг или электроплитка. Опасность усугубляется тем, что ее проявление, как и числа Рейнольдса, пороговое – или просто горячо, или вспыхивает, плавится, взрывается. Поэтому чертежи самодельной горелки более чем на 7-8 кВт лучше и не искать.
Примечание: промышленные газовые горелки выпускаются на мощность до многих МВт, но достигается это точной профилировкой газового ствола, в домашних условиях невыполнимой; один из примеров см. далее.
Арматура
Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:
Какую делать?
Газовые горелки малой мощности для быта и мелкого частного производства по эксплуатационным показателям классифицируются след. образом:
Касательно способа сжигания топлива газовая горелка может быть выполнена по одной из след. схем:
Атмосферные
В свободно-атмосферных горелках газ сгорает в свободном пространстве; приток воздуха обеспечивается свободной конвекцией. Такие горелки неэкономичны, пламя рыжее, коптящее, пляшущее и бьющееся. Интерес, представляют, во-первых, потому, что избыточной подачей газа или недостаточной воздуха любую другую горелку можно перевести в свободно-атмосферный режим. Именно в нем горелки поджигают – на минимуме подачи топлива и еще меньшем притоке воздуха. Во-вторых, свободный приток вторичного воздуха может быть очень полезен в т. наз. полутораконтурных горелках для отопления, т.к. намного упрощает их конструкцию не в ущерб безопасности, см. далее.
Эжекционные
В эжекционных горелках не менее 40% необходимого для сгорания топлива воздуха подсасывается газовым потоком от инжектора. Эжекционные горелки конструктивно просты и позволяют получить пламя с температурой до 1500 градусов при КПД свыше 95%, поэтому используются наиболее широко, однако не могут быть выполнены модулируемыми, см. ниже. По использованию воздуха эжекционные горелки делятся на:
С наддувом
В горелках с наддувом весь воздух, и первичный, и вторичный, подается в зону сгорания топлива принудительно. Простейшая микрогорелка с наддувом для настольных спаечных, ювелирных и стекольных работ может быть сделана самостоятельно (см. далее), но изготовление отопительной горелки с наддувом требует солидной производственной базы. Зато именно горелки с наддувом позволяют реализовать все возможности управления режимом горения; согласно условиям использования они делятся на:
Управление горением
В однорежимных горелках режим сгорания топлива либо определяется раз навсегда конструктивно (напр., в промышленных горелках для отжиговых печей), либо устанавливается вручную, для чего горелку нужно или погасить, или прервать технологический цикл с ее применением. Двухрежимные горелки работают, как правило, на полной или половинной мощности. Переход с режима в режим осуществляется по ходу работы либо пользования. Двухрежимными делают отопительные (зима – весна/осень) либо кровельные горелки.
В модулируемых горелках подача топлива и воздуха плавно и непрерывно регулируется автоматикой, отрабатывающей по комплексу критически важных исходных параметров. Напр., для отопительной горелки – по соотношению температур в помещении, наружной и теплоносителя в обратке. Выходной параметр возможен один (минимальный расход газа, наибольшая температура пламени) или их может быть тоже несколько, напр., при температуре пламени у верхнего предела минимизируется расход топлива, а при ее падении оптимизируется для данного техпроцесса температура.
Примеры конструкций
Разбираясь в конструкциях газовых горелок, пойдем по пути увеличения мощности, это позволит лучше понять материал. И с самого начала познакомимся с таким важным обстоятельством, как наддув.
Мини от баллончика
Как устроена однорежимная мини газовая горелка для настольной работы с питанием от баллончика для заправки зажигалок, хорошо известно: это 2 иглы, вставленные друг в друга, поз. А на рис.:
Устройство мини газовой горелки с питанием от баллончика для заправки зажигалок
Наддув – от аквариумного компрессора. Поскольку без сопротивления распылителя под водой он дает заметно пульсирующий поток, нужен ресивер из 5 л баклаги. Газировка в таких не выпускается, так что пробку ресивера нужно будет дополнительно загерметизировать сырой резиной, силиконом или просто пластилином. Если взять компрессор для аквариума на 600 л и более, а топливом – 100% изобутан (такие баллончики дороже обычных), можно получить пламя свыше 1500 градусов.
Камни преткновения при повторении данной конструкции, во-первых, регулировка подачи газа. С воздухом проблем нет – его подачу устанавливают штатным регулятором компрессора. Но регулировка газа перегибанием шланга очень груба, а регулятор от капельницы быстро выходит из строя, он же вместе с ней одноразовый. Во-вторых, сопряжение горелки с баллончиком – чтобы его клапан открылся, нужно надавить на заправочный штуцер
Поможет решить проблемы первое, узел, показанный на поз. Б; делают его из той же пары игл. Сначала нужно подобрать отрезок трубочки для втулки, с небольшим усилием налезающий на штуцер баллончика, а затем, также с небольшим усилием, затолкать его в канюлю иглы; ее, возможно, придется немного рассверлить. Но втулка не должна болтаться ни на штуцере, ни в канюле по отдельности.
Затем делаем обойму для баллончика с регулировочным винтом (поз. В), вставляем баллончик, надеваем на штуцер регулятор по поз. Б, и заворачиваем винт до получения нужной подачи газа. Регулировка очень точная, буквально микроскопическая.
Паяльные горелки
Простая газовая горелка для пайки
Его особенность – минимальное количество точеных деталей, да и те можно подобрать готовые, и достаточно широкие возможности регулировки пламени перемещением насадки 11. Материал деталей 7-12 – достаточно жаростойкая сталь; в данном случае подойдет относительно недорогая Ст45, т.к. температура пламени из-за полного отсутствия профилировки газового канала и эжекторных окон (которых как таковых и нет) не превысит 800-900 градусов. Также, вследствие того, что эта горелка одноконтурная, она довольно-таки прожорлива.
Двухконтурные
Двухконтурная газовая горелка для пайки намного экономичнее и позволяет получить пламя до 1200-1300 градусов. Примеры конструкций такого рода с запиткой от 5 л баллона даны на рис.
Двухконтурные газовые горелки для пайки
Горелка слева – на мощность ок. 1 кВт, поэтому состоит всего из 3-х деталей, не считая газового ствола и ручки, так что отдельного вентиля на регулировку пламени не требуется. При желании можно сделать сменные капсюли инжектора на меньшие мощности; расход топлива на малых мощностях при этом весьма заметно упадет. Простота конструкции в данном случае достигнута благодаря использованию схемы с неполным разделением воздушных контуров: весь воздух засасывается через отверстия в корпусе, но часть его увлекается горящей газовой струей через отверстие диаметром 12 мм в дожигатель.
Неполное разделение воздушных контуров не позволяет выйти на мощность свыше 1,2-1,3 кВт: Re в камере сгорания скачет «выше крыши», отчего начинается горение хлопками вплоть до взрыва, если попытаться наладить пламя, поддав газку. Поэтому, не имея опыта, инжектор в это горелку лучше ставить 0,3-0,4 мм.
Горелка с полным разделением воздушных контуров, чертежи которой даны справа на рис., развивает мощность до нескольких кВт. Поэтому в ее арматуре необходим, кроме запорного на баллоне, и регулировочный вентиль. Совместно со скользящим первичным эжектором он позволяет в достаточно широких пределах регулировать температуру пламени, выдерживая минимальный на данной мощности его расход. Практически, выставив вентилем пламя желаемой силы, перемещают первичный эжектор, пока на пойдет узкая голубая струя (очень горячая) или широкая желтоватая (не такая горячая).
Для горна и кузницы
Двухконтурная горелка с полным разделением контуров пригодна и для кузнечных работ. Напр., как за 10-15 мин соорудить из подручных материалов горн для только что описанной, см. видео:
Видео: газовый горн за 10 минут
Слесарно-кузнечная газовая горелка специально для горна также может быть построена по полной двухконтурной схеме, см. след. ролик.
Видео: газовая горелка для горна своими руками
И, наконец, мини газовая горелка может греть и маленький настольный горн; как их вместе сделать самому, см.:
Видео: мини-горн своими руками в домашних условиях
Для тонкой работы
Здесь на рис. даны чертежи газовой горелки со встроенным регулировочным вентилем для особо точных и ответственных работ. Ее особенность – массивная камера сгорания с охлаждающим оребрением. Благодаря этому, во-первых, уменьшаются термические деформации деталей горелки. Во-вторых, случайные скачки подачи газа и воздуха практически не влияют на температуру в камере сгорания. В результате установленное пламя долгое время держится очень стабильно.
Высококачественная газовая горелка для особо ответственных работ
Высокотемпературная
Наконец, рассмотрим горелку, предназначенную для получения пламени максимально высокой температуры – на 100% изобутане без наддува это горелка дает пламя с температурой более 1500 градусов – листовую сталь режет, плавит в мини-тигле любые ювелирные сплавы и размягчает любое силикатное стекло, кроме кварцевого. Неплохой инжектор для этой горелки получается из иглы от инсулинового шприца.
Высокотемпературная газовая горелка
Отопительные
Если вы планируете раз навсегда перевести свою старую печку или котел с дров-угля на газ, то у вас нет иного выхода, как приобрести модулируемую горелку с наддувом, поз. 1 на рис. В противном случае любая экономия на самоделке скоро будет съедена перерасходом топлива.
Отопительные газовые горелки
В случае, когда для обогрева требуется мощность более 12-15 кВт и вдобавок есть человек, готовый и способный взять на себя обязанности истопника, регулирующего подачу газа сообразно наружной температуре, более дешевым вариантом будет двухконтурная атмосферная горелка для котла, схема устройства которой дана на поз. 2. Хорошо в данном качестве зарекомендовали себя т. наз. саратовские горелки, поз. 3; они выпускаются на широкий диапазон мощностей, давно и успешно применяются в теплотехнике.
Если же вам нужно продержаться на газе некоторое время, напр., до конца отопительного сезона, и затеять затем реконструкцию системы отопления, или запустить на газе, напр., дачную либо банную печку, то для этого своими руками может быть изготовлена полутораконтурная газовая горелка для печи. Схема ее устройства и работы дана на поз. 4. Непременное условие – топка отопительного прибора должна быть с поддувалом: если пускать вторичный воздух в зазор между зевом топки и корпусом горелки, расход топлива существенно возрастет. Чертеж полутораконтурной газовой горелки для печи мощностью до 10-12 кВт дан на поз. 5; продолговатые отверстия для забора первичного воздуха должны находиться снаружи!
Кровельные
Газовая горелка для кровельных работ с современными наплавляемыми материалами (кровельная лампа) обязательно выполняется двухрежимной: на половинной мощности прогревают подстилающую поверхность, а на полной наплавляют покрытие после разворачивания рулона. Промедление здесь недопустимо, поэтому тратить время на переналадку горелки (что возможно только после ее остывания) нельзя.
Устройство кровельной газовой горелки промышленного производства показано слева на рис. Она двухконтурная по схеме с неполным разделением контуров. В данном случае такое решение допустимо, т.к. горелка работает на полной мощности ок. 20% времени технологического цикла и эксплуатируется подготовленным персоналом вне помещения.
Газовые горелки для кровельных работ
Самый сложный узел кровельной лампы, вряд ли повторимый в домашних условиях – клапан переключения мощности. Однако без него возможно обойтись ценой небольшого увеличения расхода топлива. Если вы – мастер-универсал и кровельными работами занимаетесь эпизодически, то снижение рентабельности из-за этого не будет заметно.
Технически данное решение реализуемо в горелке со связанными парами воздушных контуров, см. справа на рис. Переход с режима на режим осуществляется либо установкой/снятием корпуса внутренних контуров, либо просто перемещением лампы по высоте, т.к. режим работы такой горелки сильно зависит от противодавления на выхлопе. Для прогрева подстилающей поверхности лампу относят от нее подальше, тогда из сопла пойдет мощный широкий поток не чрезмерно горячих газов. А для наплавки лампу подводят ближе: по кровельному материалу растечется широкий «блин» пламени.
В заключение
В этой статье рассмотрены лишь отдельные примеры газовых горелок. Общее число их конструкций только на «домашний» диапазон мощностей до 15-20 кВт исчисляется сотнями, если не тысячами. Но будем надеяться, что и вам пригодится какая-то из описанных здесь.