Температура пламени пропановой горелки

Газовые горелки на баллончик: разновидности и принцип работы + нюансы выбора и использования

Некоторые технологии строительства, монтажа трубопроводов, ремонта автомобилей связаны с применением направленного открытого пламени. В быту популярны газовые горелки на баллончик – небольшие приборы, позволяющие регулировать направление, силу и температуру огня.

Модели отличаются по назначению, конструкции, виду топлива, поэтому перед покупкой необходимо учесть основные критерии и приобрести устройство не только удобное, но и экономичное.

Чтобы облегчить задачу выбора, мы подготовили подробную классификацию портативных горелок, привели практичные рекомендации по определению лучшей модели, а также обозначили правила безопасной эксплуатации газовых устройств.

Виды портативных горелок

Газовыми горелками называют устройства, различные по конструкции и назначению, но их объединяет общая черта – функционирование производится от газа.

Портативные устройства, предназначенные для работы от маленькой тубы, наполненной пропан-бутаном или другим газом, не нужно путать с духовками или мощными агрегатами для сварки, которые работают от природного газа или большого баллона.

Предлагаем краткий обзор основных элементов конструкции недорогой горелки для газового баллончика, которая служит прекрасным образцом домашнего устройства. Оно может пригодится для ремонта на даче или для барбекю.

С помощью компактного прибора можно быстро разжечь мангал, нагреть болты или гайки на морозе, расплавить пластиковые детали, обработать термоусадки. Температуры пламени (до +1300°С) хватает для пайки металлических труб.

Это пример горелки популярного среди пользователей типа, но ассортимент приборов намного шире. Рассмотрим наиболее востребованные виды.

Различие по сфере использования

Открытое пламя может потребоваться и в быту, и на отдыхе, и во время выполнения монтажных работ. Одна из сфер применения – туристическая. В походных условиях с помощью простого прибора разжигают костер, разогревают консервы.

Горелки с направленным факелом «пистолетного» типа часто применяют в монтажных работах при пайке медных труб, для сгибания пластиковых элементов.

Высокотемпературными мощными лампами можно обрабатывать и стальные детали, но для этого требуется твердый припой и немного измененная техника пайки.

Также газовые портативные горелки применяются для следующих работ:

• обработка деревянных деталей;
• розжиг мангала, костра на даче без использования химических средств;
• прокаливание и резка металлических заготовок;
• опаливание туш животных при разделке;
• оттаивание замерзших трубопроводов.

Полезный прибор всегда под рукой у мастеров-умельцев, которые самостоятельно любят благоустраивать дом и облагораживать приусадебный участок. Горелка может пригодиться в автомастерской, при строительстве теплицы или других сооружений.

Деление по способу присоединения баллончика

Картридж с горючим является расходным материалом. Как только топливо заканчивается, он отсоединяется от горелки, а на его место устанавливается новый баллончик.

Существует несколько видов присоединения картриджа к устройству:

• резьбовые – фиксируются с помощью резьбы, проще говоря – накручиваются;
• цанговые – надеваются и слегка поворачиваются в одну из сторон;
• клапанные – закрепляются фиксатором;
• прокалываемые – соединяются с помощью легкого нажатия.

Резьбовые модели встречаются чаще остальных. Они образуют прочное соединение двух элементов, которые можно в любой момент разъединить. Прокалываемые, напротив, нельзя отключать, пока газ в баллончике не закончится.

Слабая сторона цанговых устройств – быстрое разбалтывание фиксатора, вследствие чего происходит потеря газа.

Более надежными считаются клапанные горелки, которые обычно предназначены для разогрева пищи.

Различие газовых горелок по типу топлива

Производители используют различное горючее для наполнения расходных картриджей. Выбор сжиженного газа основывается на назначении горелок, требуемой температуры пламени, мощности. Чтобы улучшить характеристики состава, иногда смешивают несколько различных видов топлива.

Чаще остальных применяются следующие комбинации веществ:

• смесь пропана и бутана (70:30) – в основном, для летнего применения, но с устройством нагрева используется и зимой;
• комбинация пропана, бутана и изобутана в различных пропорциях;
• смесь MAPP – метилацетилен-пропадиен-пропан, чаще используется для сварки при температуре 1600-2500°С.

Но бывают баллончики, заполненные каким-то одним газом, например, бутаном.

Выбор топлива важен, когда предстоят работы в жестких условиях – на морозе или на большой высоте. А летом для розжига мангала или костра подойдет любой универсальный газ.

Особенности конструкции и принцип работы

По конструкции горелки бывают различными – от элементарных приборов с соплом до более сложных механизмов, оснащенных устройством подачи воздуха и пьезорозжигом.

Рассмотрим конструкцию горелки, предназначенной для сварки металла.

Конструкция с инжектором и обратным клапаном повышает производительность работ и снижает потребление горючего.

Практически все портативные бытовые приборы относятся к так называемым инжекционным горелкам, когда для поддержки пламени воздух засасывается внутрь горелки естественным путем.

Внутри, в специальной камере, происходит смешивание топлива с воздухом, в результате чего горючее после подачи искры воспламеняется.

Из смесительной камеры смесь газов поступает в сопло-насадку, где распределяется по каналам. В конце конструкции, в месте образования факела, располагаются огневые отверстия – окончания каналов.

Варианты насадок по строению: кольцевые, щелевые, трубчатые.

Советы по выбору оптимальной горелки

Компактные ручные горелки покупают с удовольствием, так они имеют массу преимуществ перед жидкотопливными, более «серьезными» устройствами. Они быстро поджигаются, почти не пачкаются, требуют минимума ухода.

Критерий #1 – сфера использования прибора

В первую очередь следует точно определить, для чего будет применяться газовый прибор, так как горелки для пайки и для разогрева пищи кардинально отличаются и по конструкции, и по параметрам.

Строительные приборы чаще напоминают по форме пистолет. При работе их удобно держать одной рукой, а другой в это время можно поддерживать деталь или подносить припой.

Критерий #2 – технические характеристики модели

Такие характеристики, как вес и размеры важны, если горелку приходится брать в пешие походы или часто использовать в быту. Тяжелый инструмент вызывает быструю усталость, тогда как легким работать намного удобнее.

Обращаем внимание на такие характеристики, как:

• температура пламени – от 480 до 2500°С;
• температура нагрева – от 550 до 2500°С;
• мощность – 0,5-3 кВт;
• возможность подключения баллончиков с разным топливом;
• способ присоединения картриджа к горелке;
• тип пламени, форма факела;
• расход топлива – от 60 до 1000 гр/ч;
• вес – от 50 граммов до 1,7 кг.

Если вы приобретаете горелку специально для пайки медных труб, то подойдет низкотемпературная модель.

Для резки или сварки стальных деталей потребуется более мощный аппарат, который обычно называют резаком или сварочной лампой.

ТОП-7 лучших газовых горелок на баллончик: как выбрать, характеристики, отзывы

Газовая горелка является высокофункциональным оборудованием топливного типа, которое не требует обязательного подключения к источнику электроэнергии. Это оказывается очень нужным во время проведения работ на свежем воздухе или в походах. Приборы были изобретены очень давно, но имели много недостатков. В скорейшем времени производители смогли их исправить и потребители стали активно пользоваться данным видом оборудования. В данной статье мы поговорим про лучшие газовые горелки для баллончиков и узнаем, как правильно ими пользоваться и устанавливать.

ТОП-7 лучших газовых горелок на баллончик

Среди большого количества различных газовых горелок мы выбрали наиболее часто покупаемые и используемые большинством пользователей, на чьих отзывах и основывался наш рейтинг:

Предлагаем приступить к более подробному описанию всех указанных ранее моделей для большего понимания их функциональности.

REXANT 12-0019 GT-19

Первая модель нашего рейтинга ориентирована на использование баллонов цангового типа ТВ-220, покупка которых осуществляется отдельно. Отлично справляется с серьезными задачами по воспроизведению большого режима пламени, показатель которого достигает отметки в 1400 градусов. В конструкции предусмотрен пьезоподжиг, обеспечивающий удобный поджог пламени, не требующий использования спичек.

Цена: от 300 до 400 рублей.

Плюсы

• есть удобный пьезоподжиг;
• конструкция обладает повышенной устойчивостью к износу;
• экономный расход газа 80 грамм в час;
• вырабатывает мощность до 1000 Вт;
• маленький вес не доставляет дискомфорта в использовании (136 г).

Минусы

• рекомендован к использованию только на свежем воздухе.

Купили горелку специально для походов. В них каждый сантиметр в рюкзаке на счету, поэтому специально выбирали как можно меньше по габаритам. Горелка понравилась простой установкой и специальной защитой от утечки газа, которая позволяет пользоваться моделью с уверенностью и без опасений. Отлично справляется со своей работой и не тратит много газа из баллона. Готовить еду и разжигать костер удобно и просто.

DAYREX DR-45

Модель является наиболее комфортной в использовании за счет отличного соотношения стоимости, функциональных возможностей. Дополнительно аппарат оборудован защитой от утечки газа, что делает работу еще более безопасной. Горелка миниатюрна и компактна в использовании. Работает совместно с цанговым баллончиком.

Цена: от 400 до 550 рублей.

Плюсы

• хороший показатель мощности позволяет выполнять широкий спектр работ (1 000 Вт);
• автоматический поджиг быстро срабатывает без замедлений;
• надежная защита от утечки газа;
• устройство разрешено вращать вокруг своей оси, при этом вероятность затухания пламени сведена к минимуму.

Минусы

• отсутствует возможность регулирования пламени.

Отличная горелка за такую стоимость. Легко устанавливается на баллон. Мне понравился экономичный расход газа, благодаря которому один баллон можно растянуть на несколько дней использования в походе. Не занимает много места в рюкзаке и отлично справляется со всеми поставленными задачами.

STURM! 5015-KL-01

Следующее место рейтинга занимает горелка, выполненная в форме насадки на баллончик. Она является универсальным устройством, которое однозначно пригодится в самых различных сферах деятельности человека. Главным предназначением считается пайка изделий, позволяющая проводить ремонтные работы разного типа.

Цена: от 300 до 490 рублей.

Плюсы

• является универсальным прибором и подходит к широкому спектру работ;
• помогает разжигать костер и готовить еду;
• простое и понятное использование;
• качественная конструкция благодаря надежным материалам в ее основе;
• есть уплотнитель двойного типа;
• пламя поддается регулированию.

Минусы

• в комплекте отсутствует баллончик, поэтому его нужно будет покупать самостоятельно.

Небольшим минусом является отсутствие баллона в комплекте. В остальном модель полностью удовлетворяет меня как и в работе на улице, так и в домашнем использовании. Качественная сборка и надежная конструкция позволяет не переживать по поводу сохранности. Полностью удовлетворена полученными результатами от использования.

STAYER 55584 MASTER

Представленная модель ориентирована на использование с зажимом цангового типа. У нее есть удобная функция регулирования пламени, благодаря чему каждый пользователь сможет настроить устройство под конкретную работу. Пользователи утверждают, она удобна при работе с различными видами материалов.

Цена: от 200 до 300 рублей.

Плюсы

• пламя поддается регулированию;
• помогает быстро вскипятить воду;
• используется в кулинарии, ремонтных работах и туристических походах;
• есть функция пьезоподжига;
• компактные габариты позволяют брать модель всегда с собой.

Минусы

• работает только с баллончиками, обладающими цанговым зажимом.

Первым делом смотрела на стоимость, а потом уже на другие параметры. В работе особо порадовала возможность самостоятельного регулирования пламени, что позволяет использовать горелку в различных целях. Баллон расходуется экономно и не требует частой замены, благодаря чему в поход можно идти налегке.

Virax Mapp Pro

Модель представляет собой французское устройство – газовую горелку с пьезоэлементом и соплом в изогнутом виде. Миниатюрная горелка отлично подходит под пайку твердым и мягким припоем. Использовать разрешено в различных условиях и положениях. Максимальная отметка нагрева составляет 24 000 градусов, что является довольно высоким показателем в работе.

Цена: от 9 000 до 10 000 рублей.

Плюсы

• в комплекте есть баллон;
• предоставляет возможность проведения большого диаметра пропоя;
• умеет работать в любых условиях;
• разогревается до большой температуры.

Минусы

Купила новенькую горелку на баллончик совсем недавно, поскольку пришлось отправиться в поход с детьми, а она считается незаменимой вещью там для розжига костра и приготовления некоторых блюд. При выборе обращала внимание на расход газа в минуту, поскольку хотелось выбрать наиболее экономичную горелку. Модель мне понравилась в использовании. Отдельно стоит отметить защиту от утечки газа, благодаря чему можно не переживать по поводу использования рядом с детьми в закрытом помещении. Покупкой полностью довольна и настоятельно рекомендую попробовать другим пользователям!

Foxweld MT-55

Модель работает с одноразовыми баллонами штырькового типа с цанговым соединением. Производитель оснастил модель рекуператором тепла, что означает систему запатентованной безопасности. Устройство разрешено использовать в различных положениях, поворачивать и наклонять в любые стороны.

Цена: от 300 до 350 рублей.

Плюсы

• высокое качество сборки способствует длительной работе аппарата;
• подходит под решение задач любой сложности;
• маленький вес облегчает использование;
• степень нагрева поддается регулировке;
• есть пьезоэлемент;
• распространенное соединение цангового типа.

Минусы

• в базовой комплектации отсутствует баллон.

В магазине долгое время не могла выбрать между двумя моделями. Обе понравились характеристиками, стоимостью и внешним видом. В результате долгого анализирования победила описанная ранее модель. Она разумно расходует топливо и не требует особых заморочек во время использования. Нравятся компактные размеры и удобное соединение, которое позволяет подключать баллончики разных производителей. Единственным маленьким недостатком тут могу выделить отсутствие баллона в комплекте, но этот минус стоило ожидать из-за довольно низкой стоимости.

Kemper Emper 1064 E

Последняя модель нашего рейтинга относится к группе приборов профессионального типа. Производитель оснастил свой продукт двумя рабочими насадками. Одна насадка позволяет создать тонкий поток, а вторая вихревый. В несколько раз облегчить использование позволяет полезная функция предварительного нагрева. Отлично справляется с пайкой меди, бронзы, латуни.

Цена: от 4 500 до 6 000 рублей.

Плюсы

• две насадки увеличивают функциональные возможности модели;
• потребляет маленькое количество газа (44, 205 г/ч);
• отлично справляется с проведением особо тонких работ;
• есть функция предварительного нагрева;
• использование допускается в любом положении.

Минусы

• в комплекте нет баллона, поэтому его придется покупать дополнительно.

Представленная модель привлекло мое внимание в магазине за счет своих технических характеристик. У нее большая длина пламени и дополнительно есть возможность его регулирования. Мне понравилась простая установка на баллон и отличная производительность. Несмотря на долгое время работы конструкция остается холодной и не нагревается ни под каким воздействием. Необычно особенностью является наличие двух насадок, меняя которые можно регулировать функциональные возможности горелки. Покупка полностью оправдала все ожидания.

Сравнение моделей

На основе описанного ранее рейтинга мы сделали таблицу, содержащую технические параметры всех участвующих моделей в рейтинге. С ее помощью вы сможете сравнить горелки между собой и выявить лучший вариант покупки для своих целей.

Эксплуатация и техника безопасности

Осуществляя работы с открытым огнем и горючими материалами, пользователь всегда будет подвержен опасности, поэтому так важно соблюдать определенные правила. Первым делом любому пользователю следует обязательно ознакомиться с инструкцией, находящейся в комплекте с горелкой. Категорически запрещено подвергать баллон нагреву, например, устанавливать его по близости с костром или печкой, оставлять его на солнце. Устройства профессионального класса требуют особого обращения, поскольку используются длительное время. Например, чтобы сохранить мощность и функционал, нужно после долгой работы упаковывать прибор в грелку каталитического типа.

Советы по выбору

Чтобы сделать правильную покупку и не пожалеть о ней через некоторое время использования, предлагаем воспользоваться несколькими советами от опытных покупателей и знатоков:

• Первым делом стоит определиться с целью использованию горелки. Ее можно использовать для пайки труб или готовки пищи в походных условиях.
• Строительные модели изготавливаются в форме пистолета, поскольку так их удобно держать одной рукой, а другой придерживать нужный в работе материал.
• Обращайте внимание на размеры конструкции, если будете брать горелку с собой в походы.
• Лучше брать модель с максимальным значением температуры плавления.
• Если вы будете работать с пайкой труб, то достаточно модели с низкой рабочей температурой.
• С целью проведения резки и сварки изделий из стали следует приобретать аппарат с большой мощностью, который иногда называют сварочной лампой.
• Смотрите на расход газа в минуту, поскольку от этого параметра будет зависеть то, на сколько хватит одного баллона и когда придется устанавливать второй.

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.

Туристические горелки

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 для оттаивания 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.

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.

Ацетилен — газ с самой высокой температурой пламени!

При нормальном давлении и температуре от -82,4°С (190,6 К) до -84,0°С (189 К) ацетилен переходит в жидкое состояние, а при температуре -85°С (188 К) затвердевает, образуя кристаллы плотностью 0,76 кг/м 3 . Жидкий и твердый ацетилен легко взрывается от трения, механического или гидравлического удара и действия детонатора. Технический ацетилен при нормальных давлении и температуре представляет собой бесцветный газ с резким специфическим чесночным запахом из-за содержащихся в нем примесей в виде сернистого водорода, аммиака, фосфористого водорода и др.

В 1836 г. в Бристоле на заседании Британской ассоциации Эдмунд Дэви (Edmund Davy), профессор химии Дублинского Королевского общества и двоюродный брат Гемфри Дэви (Humphry Davy), сообщил:

. При попытке получить калий, сильно нагревая смесь прокаленного винного камня с древесным углем в большом железном сосуде, я получил черное вещество, которое легко разлагалось водой и образовывало газ, оказавшийся новым соединением углерода и водорода. Этот газ горит на воздухе ярким пламенем, более густым и светящимся даже сильнее, чем пламя маслородного газа (этилена). Если подача воздуха ограничена, горение сопровождается обильным отложением сажи. В контакте с хлором газ мгновенно взрывается, причем взрыв сопровождается большим красным пламенем и значительными отложениями сажи. Дистиллированная вода поглощает около одного объема нового газа, однако при нагревании раствора газ выделяется, по-видимому, не изменяясь. Для полного сгорания нового газа необходимо 2,5 объема кислорода. При этом образуются два объема углекислого газа и вода, которые являются единственными продуктами горения. Газ содержит столько же углерода, что и маслородный газ, но вдвое меньше водорода. Он удивительно подойдет для целей искусственного освещения, если только его удастся дешево получать.

Дэви получил карбид калия К₂С₂ и обработал его водой.

В статье «Карбид кальция и ацетилен — друзья не разлей вода!» мы писали о том, что его «двууглеродистый водород» впервые был назван ацетиленом французским химиком Пьером Эженом Марселеном Бертло (Marcellin Berthelot) в 1860 г. Только через 60 лет после открытия Дэви предсказанное им использование ацетилена для освещения явилось первым толчком для его промышленного получения.

Для полного сгорания 1 м 3 ацетилена по реакции: С₂Н₂ + 2,5O₂=2СO₂ + Н₂O + Q₁

требуется теоретически 2,5 м 3 кислорода или = 11,905 м 3 воздуха. При этом выделяется тепло Q₁ ≈ 312 ккал/моль. Высшая теплотворная способность 1 м 3 ацетилена при 0°C и 760 мм рт. ст., определенная в газовом калориметре, составляет Q_В = 14000 ккал/м 3 (58660 кДж/м 3 ), что соответствует расчетной:

312×1,1709×1000/26,036 = 14000 ккал/м 3

Низшая теплотворная способность при тех же условиях может быть принята Q_H = 13500 ккал/м 3 (55890 кДж/м 3 ).

Практически при сжигании — ацетилена в горелках при восстановительном пламени в горелку подается не 2,5 м 3 кислорода на 1 м 3 ацетилена, а всего лишь от 1 до 1,2 м 3 у что примерно соответствует неполному сгоранию по реакции:

где Q2 ≈ 60 ккал/моль или 2300 ккал/кг ацетилена. Остальные 1,5-1,3 м 3 кислорода поступают в пламя из окруающего воздуха, в результате чего в наружной оболочке пламени протекает реакция:

Реакция неполного горения протекает на внешней оболочке светящегося внутреннего конуса пламени, причем под влиянием высокой температуры на внутренней поверхности конуса происходит распад ацетилена на его составляющие по реакции:

где Q₄≈54 ккал/моль или 2070 ккал/кг ацетилена.

Таким образом, общая полезная теплопроизводительность пламени ацетилена применительно к сварочным процессам представляет собой сумму тепла, выделяемого при распаде ацетилена, и тепла, выделяемого при неполном сгорании, что составляет Q4 + Q2 = 2070 + 2300 = 4370 ккал/кг или 4370×1,1709 ≈ 5120 ккал/м 3 .

При содержании ацетилена в смеси около 45% (т. е. при отношении кислорода к ацетилену, примерно равном 1,25) достигается максимальная температура ацетилено-кислородного пламени, которая составляет 3200°С. Следовательно температура пламени изменяется в зависимости от состава смеси.

При содержании 27% ацетилена достигается максимальная скорость воспламенения ацетилено-кислородной смеси, которая равна 13,5 м/сек. Следовательно, в зависимости от состава смеси также изменяется и скорость воспламенения.

Данные зависимостей скорости воспламенения и температуры пламени и от содержания в ней ацетилена представлены ниже в таблице.

Содержание ацетилена в смеси в объемных процентах

Выбираем газовую горелку: виды конструкций и применение

Газоплавильная сварка металла предполагает использование такого оборудования, как газовая горелка. С ее помощью происходит нагревание и плавление металлических поверхностей, подлежащих соединению. Как правило, все горелки имеют простую конструкцию, небольшой вес, удобны при использовании. Чтобы правильно выбрать инструмент для предстоящей вам работы, стоит обратить внимание на конструктивные особенности, а также разновидности горелок.

Как устроена газовая горелка. Принцип действия

Конструкция газовой горелки традиционно состоит из изоляционной втулки, сопла, диффузора, смесительной камеры, регуляторов поступления газа, кабельных разъемов, рукоятки, оснащенной кнопкой, кабеля, разъема и мундштука наконечника. Устройство газовой горелки может включать в себя и иные элементы – пьезоэлемент, систему охлаждения, подающее устройство. Наличие или отсутствие тех или иных комплектующих зависит от способов подачи горючего газа.

Схема горелки инжекционного типа включает в себя регулятор подачи воздуха, сопло, смеситель, распределительный коллектор. Перед тем, как окончательно перемешаться, газовоздушная смесь разреживается, происходит подсос воздуха, затем струя выравнивается в диффузоре и поступает в коллектор, где равномерно распределяется по отверстиям

В свою очередь, инжекционные горелки бывают двух разновидностей:

• с полной инжекцией, или горелки повышенного давления;
• с частичной инжекцией, или горелки низкого давления.

Аппараты первого типа используются преимущественно в котлах отопления и при обогреве промышленных печей. Они обеспечивают полное смешение компонентов, предназначенных для сгорания. Второй тип распространен в печах для подогрева паяльников, автокоптилках, в топках котлов Стреля и Стребеля. Зона горения таких устройств обеспечивается лишь частью необходимого воздуха, достаточное количество его набирается из окружающей среды.

• Неинжекционные горелки предполагают одинаковое давление для кислорода и горючего газа при поступлении их в смеситель. Их конструкция осложнена вентилятором, электрическим двигателем для привода, а также воздухопроводами. За счёт этих деталей величина неинжекционных горелок может достигать 1,9 м в длину, что делает инструмент не слишком комфортным в использовании.

Кислород и газ для горения доставляются в сопло смешения аналогичными путями. Из баллона газы посредством трубки поступают в горелку, минуя регулировочный вентиль и приемный ниппель. В камере смешения происходит уменьшение скорости потока газа (так как увеличивается сечение), и кислород с горючим газом взаимодействуют до образования однородной по всему объему горючей смеси. Далее смесь через насадку на трубку выходит наружу, где и происходит образование сварочного пламени.

Зная, как устроена и как работает газовая горелка, а также как правильно соблюсти последовательность расположения деталей, можно соорудить такое приспособление в домашних условиях. Однако следует помнить, что для обеспечения постоянной скорости выхода газовой смеси из мундштука нужно тщательно подобрать состав соединяемых между собой газов, отрегулировать диаметр выходного канала и обратить внимание на конструкцию мундштука.

Предназначение газовой горелки

Газовая горелка используется в тех сферах, где необходимо устойчивое горение топлива, интенсивность и протяженность которого можно регулировать. Такое приспособление может осуществлять:

• освещение. Горелки с открытым пламенем, аргандовые для масляных ламп, регенеративные и горелки накаливания были популярны до изобретения электричества и в настоящее время употребляются редко.
• нагревание. Например, при отапливании помещений, для лабораторных опытов или же в кухонных целях.

В промышленной и строительной сферах нашли применение сварочные горелки. Они, в зависимости от вида сварки, подают в место сварного шва непрерывную струю горючих газов (при газовой сварке ) или же обеспечивают зону горения дуги защитным газом (при дуговой сварке ).

Портативная газовая горелка на баллон будет полезна для туристического отдыха. Герметичный баллон надёжно защищён от утечки топлива, а устройство с пьезоподжигом позволит быстро разжечь костер без использования спичек или огнива. Небольшого баллончика с газом хватит не на один сезон путешествий.

Отметим, что газовая горелка может быть полезна и в быту, если:

• возникла необходимость открутить заржавелую гайку;
• нужно декорировать металлическую или деревянную поверхность в винтажном стиле;
• необходимо подровнять концы нейлоновой веревки или геотекстиля;
• есть потребность в ремонте садовой дорожки при помощи запекаемой массы;
• нужно прогреть замёрзший замок;
• хочется приготовить мясо на природе, но гриля нет.

Как нужно пользоваться пропановой горелкой

Газовая пропановая горелка будет просто необходима при проведении кровельных работ, просушке форм для литья, удалении старой краски, опрессовке соединительных муфт, пайке медных труб и т.д. Перед использованием горелки приобретаются два баллона – с кислородом и пропаном – на которые монтируются понижающие редукторы . Последние обеспечивают оптимальное давление.

Когда редукторы с помощью шлангов будут присоединены к газовой горелке, можно откручивать вентили и выпускать газ. Перед тем, как воспламениться, газы проходят через инжектор, где происходит их смешивание. Температура выходящего пламени превышает 2 тысячи градусов.

Для проведения работ вначале открывается вентиль с горючим газом, затем – с кислородом. Выходящую из сопла смесь необходимо поджечь. Настройка напора расходного материала производится исходя из показаний приборов или цвета пламени. После, с помощью присадочной проволоки, формируется сварная ванна, и расплавленный металл нужно перемещать, формируя шов. Когда работа будет завершена, присадочная проволока убирается, газовая смесь тушится.

Какой газ может использоваться

В качестве горючего материала для газовой горелки могут выступать ацетилен, водород, газы-заменители (природный газ, пропан-бутан). Некоторые конструкции работают на жидких горючих веществах и отработанном масле.

В ацетиленовую горелку горючее вещество поступает из аппарата-генератора, где происходит разложение карбида кальция на гашеную известь и ацетилен. Газ для горелки имеет давление 100-150 мм ртутного столба. В качестве защитного газа, который не допускает возникновения окалины, используется азот, получаемый из атмосферного воздуха, а в качестве катализатора распада карбида — вода.

Водородная горелка является самой популярной среди аналогичного оборудования, предназначенного для газопламенной обработки. Немаловажно, что при ее использовании выделяется лишь водяной пар, поэтому она наиболее безопасна. При разложении водного раствора щелочи происходит горение водорода с последующим высвобождением энергии, которая нужна для ускорения сварки. Водород защищает сварной шов от воздействия кислорода, благодаря чему окисление поверхностей исключено.

Многие хозяева имеют представление о том, как работает жидкотопливная газовая горелка, поскольку именно на таком принципе основана работа примуса. Нагреваясь в специальном змеевике, горючая жидкость превращается в газ и благодаря этому при последующем сгорании значительно экономится. В качестве жидкого топлива используются, как правило, керосин и бензин “Калоша”.

Зная, как пользоваться газовой горелкой на отработке, или же горелкой Бабингтона, можно существенно сэкономить на расходных материалах и снизить себестоимость работ. В качестве топлива такие конструкции используют моторное, компрессорное, любое растительное масло. Горючее поступает на сферообразную деталь, с которой его сдувает струя сжатого воздуха. Образующиеся небольшие капли затем воспламеняются.

Показатели, связанные с пламенем устройства

Мощность пламени горелки бывает малая (расход топлива составляет 25-400 дм3/ч), средняя (400- 2800 дм3/ч) и большая (2800 -7000 дм3/ч). Зная максимальную и минимальную мощность конкретной горелки, можно подсчитать расход топлива и количество энергии, необходимой для удовлетворения технологических потребностей.

По числу пламени горелки бывают однопламенные и многопламенные. Если первый тип используется преимущественно для ручной ацетилено-кислородной сварки , то второй широко применяется при механизированной газопламенной пайке или нагреве.

Преимущества и недостатки газовой горелки для сварки

Газовая горелка имеет следующие положительные качества:

• большое количество разновидностей устройств;
• безопасность при эксплуатации;
• большинство моделей компактны и имеют малый вес;
• не требуется продолжительная подготовка к использованию;
• не оставляет нагара и запаха;
• напор огня можно регулировать;
• всегда можно узнать, из чего состоит устройство, и при необходимости собрать самодельную горелку.

Минусы использования горелки:

• при температурах ниже -30°С эксплуатация устройства становится проблематичной;
• баллон с горючим веществом самостоятельно перезаправлять нельзя.

В заключение

Сфера применения газовых горелок обширна – от промышленности и строительных работ до удовлетворения бытовых потребностей. В зависимости от принципа действия эти устройства бывают инжекционные и неинжекционные; от числа пламени – однопламенные и многопламенные; от мощности – низкомощные, среднемощные и высокомощные; от типа расходного материала – ацетиленовые, пропановые, водородные, а также на горючих жидкостях и отработанном масле. Конструкция каждого из перечисленных типов имеет свои особенности, которые стоит учитывать при эксплуатации.Зная, как работает газовая горелка и из каких деталей она состоит, можно смонтировать такое устройство в домашних условиях.