Принцип работы туристических газовых горелок

Главная / Горелки

Опубликовано: 22.06.2020

Время на чтение: 3 мин

149

Устройство горелки обеспечивает эффективность работы котла и полноту сжигания топлива. Как правило, газовые горелочные устройства для бытовых и промышленных агрегатов реализуются вместе с котлом. Это оптимальное решение, поскольку изготовитель котла не только профессионально рассчитает, изготовит и установить горелку, но и откалибруют ее работу.

Такой агрегат будет готов к работе с лучшими заводскими настройками. В том случае, когда приобретается и устанавливается горелка самостоятельно, могут появиться некоторые трудности, способны нарушить тепловой баланс и работоспособность источника тепловой энергии.

Для того чтобы этого не произошло, собственник должен тщательным образом подобрать ее под габариты топки и тепловую мощность котла.

1 Классификация горелок
2 Как устроена газовая горелка
3 Принцип работы комбинированных горелок
4 Эксплуатация бытовых горелочных устройств

Общие сведения

Основное устройство для сваривания деталей газовыми смесями горелка — это инструмент по созданию высокотемпературного пламени. С ее помощью получается узкий факел, нагревающий ограниченный участок соединения деталей. В форсунку подаются горючие газы, например аргон, пропан, и смешиваются с кислородом, создавая горючую смесь. Изменяя соотношение веществ и скорость подачи газовой смеси, регулируется температура пламени.

Основные составные части газовой форсунки:

изоляционная втулка;
сопло;
диффузор;
смесительная камера;
регуляторы подачи газа;
кабельные разъемы;
рукоятка с кнопкой включения;
кабеля;
разъем.

В зависимости от конструкции имеются и другие детали, включая охлаждение форсунки, пьезоэлемент для розжига, подающее устройство.
Проходя смесительную камеру, газ распыляется на несколько струй. Это позволяет получить однородную газовую смесь. Затем она поступает в сопло, где происходит горение. Мундштук на трубке наконечника формирует факел.

Огонь имеет температуру выше, чем та, при которой плавится металл. В результате создается сварочная ванна, в которой в жидком состоянии находятся края деталей и присадочная проволока.

Особенности

Сварочная горелка пламенем разогревает и расплавляет края соединяемых металлов. Для их соединения в ванну подается присадочная проволока, способствующая смешиванию жидких сталей. Особенности сварки газом:

работает без электричества;
низкая стоимость инструмента и расходных материалов;
разбрызгивание металла значительно меньше;
не требует специально оборудованного сварочного поста.

К недостаткам сварки газом относится пожароопасность, вероятность втягивания пламени в форсунку, ее перегрев и взрыв. Не всегда удобная ручная регулировка скорости подачи смеси, особенно если приходится сваривать разные по толщине и составу металлы. Каждый баллон имеет свой редуктор, и показывает расход газа литр в минуту. Для получения нужной температуры следует настраивать подачу составляющих веществ по очереди.

Классификация

Горелка имеет механизм подачи газа инжекторный и безинжекторный. Работать она может с расходным материалом газообразным, когда соединяются 2 газа и получается горючая смесь. Жидкостные форсунки используют бензин или керосин, распыляемый в струе кислорода.

Для сварки используются разные конструкции горелок по виду потребляемого газа:

пропан;
ацетилен;
аргон.

Пропановые горелки для сварки металла отличаются безопасной работой и простым устройством. Их используются для соединения деталей с различной конфигурацией, толстостенных заготовок из низколегированных и среднеуглеродистых сталей. Пропан подается с баллона или непосредственно с системы через редуктор и шланг.

Специалистам известно, что такие горелки, как ацетиленовые и аргоновые выдают высокую температуру. Они могут расплавить тугоплавкие стали, алюминий и его сплавы.

Полезные советы: как выбрать газовый баллончик для походной горелки

Обобщая практический опыт многих путешественников, можно выделить несколько советов тем, кто пользуется газовыми баллончиками впервые:

для запаса нужно взять минимум 2 баллона;
перед походом стоит выбрать горелку с низким расходом газа;
на день одному человеку для приготовления пищи 3 раза в день необходим один 500 граммовый баллончик;
при путешествии на высокогорье следует взять смесь газов с преобладанием пропана;
лучше не использовать максимальный режим огня – в этом случае большое количество энергии истрачивается впустую;
перед утилизацией баллона нужно убедиться, что в нем не осталось газа (поболтать и послушать);
в летнюю жару стоит использовать баллон с летней смесью газов, зимой, соответственно – с зимней.

Чтобы путешествие прошло успешно, стоит позаботиться о выборе горелки и газового баллона под нее. Особенно следует обращать внимание на: погодные условия, в которых будет использоваться устройство, длительность путешествия, наличие по пути заправочных станций, особенности смеси газов и собственные нужды (приготовление пищи, нагревание воды для гигиенических процедур и т.д.).

С инжектором или без?

Внутри сварочных горелок смешивание газа происходит по 2 принципам. Исходя из этого, они делятся:

безинжекторные;
инжекторные.

От способа подготовки смеси зависят технические характеристики устройств. Кроме этого имеется разделение по типу сварки.

Без инжектора

В безинжекторных моделях газ поступает из баллонов по раздельным каналам в смесительную камеру. С тыльной стороны ручки расположены гнезда для соединения со шлангами. Вентиля разного цвета регулируют подачу каждого компонента смеси в отдельности. С их помощью изменяется температура факела посредством изменения соотношения кислорода и горючего газа.

Каждый поток перед входом в камеру разделяется на тонкие струи. Это улучшает смешивание кислорода и горючего компонента. Такая технология смешивания позволяет работать с низким давлением, точно регулировать температуру.

К недостаткам относится возможность попадания огня внутрь форсунки и смесительной камеры. В результате держатель может взорваться.

С инжектором

Инжектор позволяет регулировать давление только кислорода. По каналу в смесительную камеру от проходит мимо отверстия ввода горючего газа. Большая скорость потока создает зону разряженного воздуха с низким давлением. В нее устремляется газ и смешивается с кислородом.

Для горелки с инжектором достаточно подавать под высоким давлением только кислород. Происходит качественное смешивание составляющих компонентов. Высокая скорость выхода газовой смеси не позволяет пламени попасть в форсунку.

К недостаткам относится невозможность регулировать соотношение газов. В результате огонь горит неравномерно. Кислород подается под высоким давлением, с большой скоростью. В противном случае не создается зона низкого давления и пропан не поступает.

Как устроена газовая горелка

Самыми распространёнными типами котловых горелок являются диффузионные, инжекционные, фитильные и комбинированные.

Первые модификации выполняют забор воздушных масс из окружающего пространства, который попадает в горелочное устройство за счет диффузии без поступления первичных потоков воздуха.

Процесс перемешивания происходит за пределами диффузионной горелки, то есть они работают по принципу газовой плиты. По конструкции это труба с просверленными отверстиями. Промежуток между отверстиями подбирают расчетным путем по скорости распределения огня от одного техотверстия к другому.

В конструкции инжекционных горелок вмонтирован инжектор — устройство подсасывающее воздух из топочной или котельного зала в рабочую полость горелки.

Немаловажная характеристика такой модификации аппаратов — коэффициент инжекции, который определяется как отношение объема воздуха, способного затягиваться горелкой к объему полного воздуха, необходимого для полноты сгорания топливовоздушной смеси.

Например, в случае, когда для полного сжигания 1 м3 газового топлива в инжекционной горелке требуется 8 м3 воздуха, а первичный воздушный объем равен 4 м3, то коэффициент инжекции будет равен: 4/8 = 0,5.

Устройство газовой горелки с принудительной воздухоподачей, выполнено таким образом, что воздух, нужный для процесса горения, поступает в камеру смешения при помощи дутьевого вентилятора. При этом газовоздушная смесь начинает образовываться в аппарате, а завершаются в топке котла и горит в коротком и не светящемся пламени.

Такие модификации зачастую называются двухпроводными или смесительными. Наиболее часто они работают на низком давлении как магистрального газа, так и системы воздухоподачи. Очень редко, такие конструкции рассчитываются для работы при среднем давлении в газовой магистрали.

Такая модификация горелочных конструкций предназначается для монтирования в топках котлоагрегатов, имеющий небольшой его объемом. Магистральный газ с давлением до 1400 Па следует в распылительное сопло и истекает из него через 8 отверстий Д= 4-5 мм.

Отверстия в такой конструкции располагают под углом 30 градусов к горелочной оси. В корпусе выполнены специализированные лопатки, закручивающие поток воздуха.

Поэтому, создает хорошую газовоздушную смесь, закручиваясь тонкими струйками с воздухом. Конструкция оборудована керамическим тоннелем с запальным отверстием.

Как работать?

Сначала следует пустить горючий газ, затем кислород и поджечь смесь, выходящую из сопла. Настроить расход, ориентируясь по цвету пламени или показаниям приборов. Факел направить в начало сварного шва. Подвести присадочную проволоку. Когда образуется ванна, перемещать расплавленный металл вперед, формируя шов.

Дойдя до конца соединения, убрать присадочную проволоку и выключить газ в обратном порядке.

Сварщик-аргонщик 6 разряда, мастер по сборке и сварке емкостей под химикаты Осадчий М. К.: «У газовых горелок в зависимости от конструкции, встречаются 2 режима работы – запуска: 2-тактный и 4-тактный. Если в техническом паспорте указан режим работы в 2 такта, то кнопку пуска на корпусе горелки следует нажать в начале сварки и отпустить после завершения работы. При 4-тактном режиме при первом нажатии на кнопку, включается поступление газа. Когда ее отпускают, начинается сам процесс сварки. При втором нажатии на пуск сварка прекращается, и газ перестает поступать, когда кнопку отпускают. Горелки с режимом включения в 4 такта подходят для полуавтоматов, позволяют контролировать подачу защитного газа в ванну до начала нагрева и до остывания. Такими горелками удобно варить длинные швы, не надо долго держать палец напряженным на кнопке».

Основные критерии выбора газовых походных плиток

Перед тем как отправиться в магазин за покупкой туристической плиты, необходимо тщательно взвесить свой выбор, рассмотрев основные параметры этих устройств.

Первостепенного внимания заслуживает такой показатель, как мощность. В среднем для приготовления 1 л пищи требуется около 1 кВт тепловой энергии. В походе одному человеку за один прием требуется примерно 0,5-0,7 л продукта. На основе этих данных несложно рассчитать необходимый уровень мощности агрегата. К примеру, троим туристам для экспедиции потребуется плита, мощность которой составляет 1,5-2 кВт. Вес стандартных агрегатов находится в диапазоне от 0,8 до 2 кг. Этот показатель зависит от нескольких факторов:

В первую очередь, при выборе плиты необходимо обращать внимание на ее мощность

материала, из которого изготовлена плитка;
площади горелки;
размера корпусной части;
особенностей конструкции, например, характера размещения топливной емкости, которая может быть встроенной или съемной.

Поскольку в походе приходится все вещи нести на себе, вес туристической плитки имеет большое значение. Подбирая подходящую модель для экспедиций, обязательно нужно учитывать расход топлива. Этот показатель обычно прописывается в техническом паспорте, который прилагается к плите. Он выражается либо временем, которое требуется для закипания 1 л воды, либо количеством газа, расходующимся за 1 ч. Здесь есть одна закономерность: чем больше времени необходимо для закипания жидкости, тем меньше расход топлива.

Размеры варочной поверхности налагают ограничения на ширину используемой посуды, следовательно, и на объем пищи, которую можно приготовить за один раз. Если на плитке помещается емкость вместительностью 5 л, то такой агрегат способен за одну готовку накормить примерно 5-7 человек.

Покупая газовую походную плитку нужно учитывать ее вес и расход топлива

Устройства, укомплектованные литыми конфорками из алюминия, производят открытое пламя, поэтому они нуждаются в ветровой защите. В некоторых моделях такая защита включена в стандартную комплектацию, в других случаях придется ее докупать отдельно.

Обратите внимание! Оснащенные керамическими газовыми горелками туристические плитки не нуждаются в ветровой защите, поскольку пламя спрятано внутри конфорки.

Газовая горелка на баллончик. Выбор и использование

Как в быту, так и в профессиональном ремонте портативные газовые горелки очень популярны. Сфера их применения весьма широка, а разновидностей существует несколько. Правильно подобрать горелку для текущих задач и научиться правильно ее использовать вы сможете, изучив эту статью.

Основные разновидности портативных горелок

Газовые горелки в виде насадок для баллонов с цанговым присоединением необходимо рассматривать как отдельный класс инструмента. Они применяются в условиях высокой пожарной безопасности на объектах, где не работает тяжелое строительное оборудование и риск повреждения самой горелки минимален.

В первую очередь горелки характеризуются температурой и формой пламени. Наиболее простые устройства имеют температуру горения близкую к минимальной, всего 700–1000 °С. Воздух в горелку поступает естественным путем, поэтому он всегда в недостатке. В то же время более дорогие изделия имеют специальную форму воздухоподводящих каналов, за счет этого увеличивается приток воздуха, и температура горения поднимается до 1200 °С.

Еще более горячее пламя выдают горелки эжекторного типа, в которых воздух поступает к очагу за счет разрежения, сила потока прямо пропорциональна рабочему давлению газа. Это позволяет поднять температуру до 1500–1600 °С и относительно плавно регулировать ее вместе с длиной пламени простым поворотом крана. Очагов горения в горелке может быть несколько, такой инструмент не предназначен для тонкой работы, но отлично прогревает обширные участки.

Наивысшая температура горения для горелок составляет 2000–2400 °С и достигается она за счет концентрации нагнетаемого воздуха в очаге горения и использования специального газа: метилацетилена пропадиена (МАПП). В пламени горелки образуется высокотемпературный конус, сопоставимый по мощности и температуре с газокислородной сваркой, однако не способный к автогенной резке.

Опционально для всех видов горелок возможно наличие гибкой или поворотной трубки, пьезорозжига и высокочувствительного регулировочного клапана. При большом диапазоне температур существует такой же широкий выбор горелок по мощности и соответствующему расходу газа.

Низкотемпературные горелки решают действительно широкий спектр задач и подходят для бытового использования и профессионального строительства. Такими паяльными лампами чаще всего заменяют электрические фены в местах, где возможна только автономная работа.

Главный недостаток горелок без инжектора — низкая стабильность пламени, что особо заметно при резких поворотах и наклонах. Плескания сжиженного газа не оказывают существенного влияния в горелках более дорогого класса со специальным редуктором и контуром подогрева.

Для паяния такие горелки, как правило, не используются. Основное их назначение — розжиг дров и углей или разогрев материалов, допускающих использование открытого пламени. Незаменим такой инструмент также дляоттаивания труб, подогрева автомобильных двигателей или распаковки сгонов на пакле, обжига краски для ее снятия и прочих черновых работ.

Паяльные лампы с наддувом

Эжекторные паяльные лампы имеют более специфичное устройство и назначение. Это неизменные помощники многих конструкторов и мастеров по обработке цветных металлов. Благодаря высокой температуре и регулировке пламени горелки идеально подходят для пайки и закалки металлов или другой термической обработки, при которой необходима высокая точность температуры и четко очерченный конус.

Из-за специфики применения может сильно отличаться размер горелок и сопел. Миниатюрные используются для пайки ювелирных украшений и тонкого металла, несмотря на отсутствие подачи чистого кислорода, они справляются даже с филигранной работой. Горелки среднего класса имеют толщину конуса от 3 до 9 мм и наилучшим образом подходят для электрической пайки соединительных кабельных муфт, медных и алюминиевых трубок.

Более крупные горелки за счет их высокой мощности рационально использовать в таких отраслях, как художественная ковка, точная гибка или штамповка металла. Именно такие инструменты домашние мастера используют как основу самодельных газовых горнов и закалочных печей.

Для эжекторных горелок понятие нестабильного пламени носит чисто фигуральный характер, и хотя возможны периодические вспышки газа, температура в ядре остается относительно стабильной. Контур преднагрева газа используется больше для повышения экономичности горелок, более быстрого их выхода на рабочую мощность и точной регулировки температуры.

Высокотемпературные газовые горелки

Нельзя обойти вниманием горелки, в которых вместо пропан-бутановой смеси используется MAPP газ. Температура горения пламени в них составляет 2200–2400 °С, при этом основная энергия сконцентрирована в конусе, который достаточно стабильный и имеет выраженную границу.

Читать также: Сколько стоит хороший шуруповерт

Используют такие горелки для прогрева, ковки и гибки высокоуглеродистых сталей и массивных деталей. Высокая температура позволяет также более качественно закалять и отпускать металл.

В плане пайки и сварки горелки на MAPP газе отлично справляются с нержавеющей сталью, при этом даже тонкие детали не перегреваются. Еще одно преимущество газа MAPP — низкая температура кипения, за счет чего возможно его использование при температурах в -20 °С даже в горелках без контура подогрева.

Выбор оптимального варианта

Выбирая газовую горелку для различных задач, следует обращать внимание на отдельные нюансы. Для туристических целей хорошо подходят самые простые факельные горелки без наддува. С розжигом костра или подогревом пищи справятся даже дешевые китайские изделия, сломать или потерять их абсолютно не жалко.

Для бытовых целей и мелкого ремонта лучше не приобретать инструменты из любительской серии. Чуть более дорогие полупрофессиональные горелки имеют более продуманную конструкцию и лишены таких неочевидных недостатков как, например, оплавление пластиковой обкладки мундштука или работающий со сбоями пьезорозжиг. Еще один аргумент против средней ценовой категории — практически повсеместное отсутствие нормального регулировочного клапана, что даже для грубых работ может быть важным.

Если горелка выбирается для тонкой работы, пайки или сварки, следует дополнительно уделить внимание эргономике и балансировке. При таких работах горелку приходится часто включать и выключать, поэтому форма корпуса и размещение элементов управления должны позволять сделать розжиг и точную регулировку одной рукой.

При выборе мощности следует руководствоваться толщиной и материалом обрабатываемых деталей. Горелки в 500–700 Вт будет вполне достаточно для обжигания краски или пайки медных проводов. Трубки из цветных металлов и стальные изделия толщиной до 3 мм будут хорошо прогреваться при мощности пламени около 1200–1500 Вт. Горелки в 2–3 кВт используют для нагрева и гибки арматуры толщиной до 14 мм. Существует еще одна особенность: пламя мощных качественных горелок может быть отрегулировано для более тонкой работы, а вот прогреть маломощной горелкой массивную деталь никак не получится.

http :// www . rmnt . ru / – сайт RMNT . ru

Желание приобрести горелку для пайки имеет под собой определенную базу, то есть необходимость что-то сделать при помощи данного инструмента. Кто-то решил попробовать себя в качестве ювелира, кто-то осваивает специализацию электрика и понимает, что одного паяльника недостаточно, кто-то просто привык все чинить своими руками, начиная от автомобильного радиатора и заканчивая бытовой техникой.

Плюсы и минусы пьезовых модификаций

Любителям, периодически проводящим сварочные работы, удобно использовать горелку газовую с пьезоподжигом. Она представляет собой баллончик с газом и установленной на его горловине форсункой.
Переносной сварочный аппарат регулируется винтом подачи газовой смеси. Достаточно нажать на кнопку пьезоэлемент выдает искру, поджигая факел. Работать можно в любых условиях, кроме холода ниже – 20⁰, когда сжиженный газ в баллоне начинает замерзать.

К недостаткам небольших горелок с пьезоподжигом является их малый объем и утилизация. Баллон и форсунка представляют неразъемное устройство разового использования. Когда заканчивается газ, оборудование приходится выбрасывать, предварительно стравив остатки газа, чтобы не произошло несчастного случая.

Пьезоэлемент для поджигания факела применяется на газовых форсунках аргонодуговой и TIG сварки. При нажатии на кнопку возникает искра, поджигающая газ.

Туристическая газовая горелка: источники открытого огня, их особенности

Все портативные источники открытого огня, работающие на газе, условно можно разделить на две категории:

плитки;
горелки.

Портативные газовые источники открытого огня делятся на 2 вида – горелки и плиты

Каждый тип этих конструкций обладает собственными особенностями, однако все они востребованы благодаря своей практичности и выгодным достоинствам.

Преимущества портативных газовых плит и горелок

Газовые баллоны с горелкой и плитки очень экономичны. При малом расходе топлива они имеют довольно высокий показатель КПД. Газ не нуждается в предварительном прогреве, что позволило производителям упростить конструкции походных плит и горелок. Благодаря этому уменьшился вес этих устройств, а система их эксплуатации стала максимально доступной.

Интересный факт! Энергетическая ценность смеси в газовом баллончике туристической горелки составляет 11900 ккал/кг. Этот показатель значительно превосходит возможности керосина и бензина.

Для того чтобы воспользоваться горелкой, достаточно выполнить несколько несложных действий:

присоединить баллон к конструкции;
открыть клапан, подающий топливо;
поджечь его.

Газовые туристические плиты и горелки очень экономичны, – это их главный плюс

Производители также уделяют особое внимание чистоте топлива, которым заправляются газовые баллоны для туристических горелок. Благодаря отсутствию посторонних примесей эти устройства не засоряются, что упрощает их техническое обслуживание. В отличие от других видов топлива газ в процессе сгорания не коптит, не выделяет неприятных запахов. Конечными продуктами горения являются только водяной пар и оксиды углерода: углекислый и угарный г°аз.

Недостатки портативных газовых плиток и горелок

Портативным источникам открытого огня свойственны не только преимущества, но и некоторые недостатки. Ключевым минусом является нестабильность работы этих устройств в условиях низких температур. Многие производители уже нашли решение этой проблемы, усовершенствовав не только состав газовых смесей, но и конфигурацию насадок на газовые баллончики, а также конструкции самих горелок. Благодаря этому большинство моделей могут обеспечивать бесперебойную работу даже в таких случаях, когда температура на улице достигает -22 °C.

Большинство людей, предпочитающих активный отдых на природе, устраивает такой функциональный диапазон. Если же температура опускается ниже отметки -22 °C, без применения жидкого топлива не обойтись. Особенно это касается тех случаев, когда экспедиция может затянуться.

Один из минусов портативных горелок – это нестабильность их работы

Еще один недостаток газовых горелок для похода заключается в сложностях, которые создает наличие емкости для топлива. Баллоны значительно увеличивают общий вес конструкции, при этом их вместительность не так высока. Газ в этих емкостях находится под большим давлением. Поэтому производители вынуждены использовать для производства баллонов прочный и тяжелый металл. В продолжительных экспедициях лишний вес будет создавать серьезные трудности.

Кроме этого, пользователям приходится решать проблему правильной утилизации газовых баллонов. С точки зрения этики и экологии в полевых условиях далеко не всегда предоставляется возможность сделать это грамотно.

По мере того как баллон опустошается, давление внутри него падает. Если топлива в емкости немного, работа горелки становится нестабильной.

Газовые баллоны изготавливают из тяжелого и прочного металла, поэтому они обладают большим весом

Полезный совет! Чтобы улучшить работу устройства при низком уровне топлива, достаточно перевернуть баллон. Однако этой возможностью располагают лишь те конструкции, которые укомплектованы трубкой предварительного подогрева и топливным шлангом.

Стоимость газа достаточно высока. Придется изрядно потратиться, чтобы обслужить большую группу людей в продолжительном походе. В этом отношении керосин и бензин обходятся дешевле. Газовые баллоны нельзя провозить в самолетах из-за высокого внутреннего давления. Это чревато определенными трудностями, поскольку нет гарантии, что после перелета получится своевременно купить баллоны соответствующего стандарта.