Как работает газовая горелка для печи – виды, преимущества использования

Как работает газовая горелка для печи – виды, преимущества использования

Отопительная система, где главным элементом является газовая печь — распространенный вид обогрева частных домовладений и коттеджей. В пользу природного газа как источника тепла говорит многое: высокий КПД, экологичность, возможность сделать процесс отопления полностью автоматизированным. Само топливо тоже является самым недорогим в настоящее время, если, конечно, не брать в расчёт энергию ветра и солнечное излучение. Но эти способы пока не нашли своего широкого спроса из-за недоступной цены оборудования.

Качество газового отопления зависит от того, как эффективно работает газовая горелка для печи.

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.

Технология пайки

Подлежащее спайке место требуется предварительно очистить от загрязнений, ржавчины, грязи и обезжирить. После предварительной подготовки изделия тщательно высушивают и покрывают флюсом. Спаиваемые детали должны быть зафиксированы, чтобы у паяльщика были свободны обе руки, поскольку во время работы надо будет держать горелку и припой.

Затем изделие прогревается таким образом, чтобы материал был нагрет равномерно по всей длине соединения. Для этого факел непрерывно перемещают вдоль шва.

Обращайте внимание на пламя горелки. Отрегулированное правильное пламя имеет темное ядро, среднюю часть и края с четкими контурами. В случае подачи избыточного кислорода пламя резко становится короче, а если дается много горючего газа, то пропадает средняя зона, длина пламени увеличивается, теряет четкость, огонь начинает чадить.

Самая высокая температура находится в конце ядра, поэтому предварительный нагрев лучше проводить наружной частью пламени. После того как паечный шов прогрет до температуры плавления используемого припоя, на шов подается конец прутка припоя, покрытого флюсом, который, расплавляясь, закрывает шов.

Во избежание выгорания, припой надо прогревать быстро при нейтральном, не самом горячем пламени. После окончания пайки лучше не трогать детали до полного затвердения припоя, чтобы не сместить заготовки.

На что обратить внимание при покупке

Пропановая горелка имеет широкую область использования: в быту, строительстве и промышленности. Для того, чтобы подобрать долговечную и высокофункциональное устройство, способное выполнять поставленные задачи, потребуется не только знать ее конструктивные особенности, но и учитывать ряд важных значимых критериев.

Главные параметры выбора газовоздушных горелок для сварки:

  1. Габариты и вес изделия. Стандартный вес модели от 0.5 до 1.5 кг. Важно чтобы конструкция удобно располагалась в руке, не вызывая чрезмерную усталость.
  2. Рабочее топливо. Как правило, устройства работают на смеси пропан-бутан или чистом пропане для сварки. Метан используется только в промышленных установках.
  3. Мощность теплового потока определяет силу и длину рабочего пламени и может регулироваться вентилем или рычажным клапаном.
  4. Размер рабочего отверстия мундштука и материал, который должен выдерживать высокий температурный режим.
  5. Метод розжига. Чаще всего он ручной с помощью спичек или зажигалки. Последние современные модели имеют пьезорозжиг.
  6. Максимальная температура факела от 1000 до 1500 С.

До того, как купить сварочную горелку, необходимо проверить надежность соединительного шланга, плотность соединений, целостность стакана. Пропущенный дефект способен вызвать аварийную ситуацию при использовании устройства.

Какую делать?

Перед тем как приступить к изготовлению, выберем подходящий тип горелки из следующего перечня:

  1. атмосферные инжекционные;
  2. эжекционные;
  3. с наддувом.

Второй и третий тип более сложен для изготовления. А чтобы организовать наддув понадобится сжатый воздух либо кислород, а значит компрессор либо еще один баллон.

Проще всего для самостоятельного исполнения будет первый тип, именно его стоит предпочесть.

Управление процессом атмосферной горелки происходит регулировочным вентилем. Поэтому от того, какой подвернется, во многом зависит выбор типа, а также модели самого устройства.

Нужно помнить, что горение того или иного газа зависит от диаметра отверстия жиклера. Водородный жиклер имеет его несколько меньше, пропановый — больше.

Конструкции, схемы, чертежи, технология сборки

В первую очередь понадобится чертеж будущего устройства, эскиз или схема горелки, с размерами.

Найти готовый несложно с помощью интернета. Если вы представляете общие принципы работы устройства, владеете методикой его расчета, разработать проект можно самостоятельно.

Как простой вариант — использовать вентиль от баллона из-под пропана или кислорода, известный как модель ВК-74 (см. схему).

К боковой резьбе вытачивают штуцер, который одновременно будет служить рукоятью. Можно использовать подходящую по размеру трубу. На одной ее стороне нарезать внутреннюю резьбу, с другой сделать хвостовик для надевания газового шланга.

На ту резьбу, которой он крепится к баллону, навинчиваем заглушку. В ее торце сверлим отверстие, нарезаем резьбу под жиклер. К заглушке на стальных спицах привариваем сопло, которое одновременно послужит инжекторной камерой.

Еще проще, если вам попадется старый ацетиленовый резак или бензорез. По сути, это готовая горелка. Достаточно убрать, чтобы не мешали, части связанные с подачей кислорода, газовое сопло заменить жиклером, закрепить над ним инжекторную камеру-сопло.

Совсем крохотную газовую горелку можно изготовить из штуцера для накачки баскетбольных мячей, иголки шприца и парочки капельниц, или как их называют медицинских «систем» капельного введения лекарств. Работать самоделка может даже от баллончика для заправки зажигалок.

Регулировочные роликовые зажимы исполнят роль вентилей.

Правда, к этому устройству нам понадобится принудительная подача воздуха, для инжекции атмосферного воздуха диаметр сопла слишком маленький. С этой целью можно использовать компрессор аквариума, либо старого холодильника.

Читайте также  Фундаменты мелкого заложения

У иглы шприца и штуцера аккуратно стачиваем острие. После этого, иглу шприца слегка согнув вставляем в боковое отверстие штуцера, так, чтобы конец слегка вышел из срезанного кончика.

Место ввода иглы обматываем медной проволокой, хорошо пропаиваем с кислотой.

Горелка готова. Осталось подсоединить к ней газ и воздух .

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:
  • Размягчения пластиковых элементов для придания им нужной формы.
  • Сгибания ПВХ труб.
  • Плавки цветных металлов.
  • Прогрева сварных швов.
  • Прокаливания заготовок.
  • Оттаивания льда в трубопроводе.
  • Дезинсекции деревянных конструкций.
  • Быстрого розжига очага.
  • Опаливания туш животных.

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.
  • Резак.
  • Паяльная лампа.
  • Газовый паяльник.
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:
  • Установкой на баллон.
  • Боковым подсоединением баллона.
  • Длинным шлангом.

Газовая горелка с установкой на баллон является самой распространенной. Это компактная и безотказная конструкция. При этом она не лишена и недостатков. Зачастую ее конфорка очень маленькая, что обусловлено конструктивными особенностями. Это связано с тем, что создание большого источника пламени приведет к критическому нагреванию самого баллона, что может повлечь взрыв. При использовании такой горелки запрещено близко устанавливать к пламени щиты ветрозащиты. Чтобы разжечь горелку в ветреную погоду необходимо найти укромное место. Устойчивость такой конструкции зависит от ширины баллона. Учитывая, что в походных условиях используется компактная кухонная утварь, объем которой редко превышает 2 л, то риск опрокидывания минимальный. Все же за горелкой необходимо внимательно следить, поскольку она не гаснет при падении на бок. Если в ветреную погоду пламя перестанет гореть, то газ так и будет выходить, пока не закончится.

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.

Читайте также  Пуфики в прихожую своими руками

Отличия горелок по применяемому типу баллона
Газовая горелка может предусматривать различные способы присоединение к картриджу с горючим. Существует четыре варианта баллонов:
  • Резьбовые.
  • Цанговые.
  • Клапанного типа.
  • Прокалываемые.

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.

Виды горелок, применяемых для сжигания газа

С выбором оптимального исполнения горелки горна связаны вопросы величины угара металла во время нагрева под ковку, интенсивность поверхностного окалинообразования, а также суммарное потребление газа. Для горнов закрытого типа требуются горелки короткого пламени, которые обеспечивают быстрое и интенсивное перемешивание горючей смеси. Именно тогда КПД будет максимальным, а удаление продуктов сгорания из рабочей камеры горна – равномерным и эффективным.

Таким образом, газовая горелка должна обеспечивать:

  1. Наибольший угол наклона готовой газовоздушной смеси при входе в рабочее пространство горна.
  2. Высокую скорость выхода струи при малой её высоте и большой ширине.
  3. Безопасность поджига газа.
  4. Устойчивость процесса горения.
  5. Нечувствительность к повышенной влажности внутри горна.
  6. Безопасность при так называемом «обратном ударе», когда внезапное изменение направления тяги может погасить факел, что практически сразу же приведёт к взрыву в горне горючей смеси.

Чертежи газовых горелок

Таким образом, для сжигания пропана (из баллона или газопровода) применяются:

  • Инжекторные горелки, обеспечивающие самозасасывание газа. При своей простоте они отличаются низкой экономичностью, поскольку допускают регулировку соотношения компонентов для сравнительно небольшого диапазона значений. Относительно горна, изготовленного своими руками, это чаще всего приводит к необходимости работать с недостатком воздуха;
  • Горелки тангенциального типа (осеструйные), когда газ течёт вдоль оси, а воздушный поток – по касательной к корпусу смесителя. Смешивание здесь происходит довольно интенсивно, но и потери давления из-за завихрений также велики. Это сказывается на неравномерности количества подаваемого в горн воздуха, причём оно наибольшее там, где происходит контакт нагреваемого металла с подом горна. Соответственно, возрастают угар и образование окалины. Положительное качество тангенциальных горелок – их простота и надёжность;
  • Вихревые горелки, где для перемешивания потоков используются направляющие спиральные пластины. В таких вариантах полное смешивание происходит только в устье, поэтому регулирование работой в данном случае – наилучшее, а потери давления практически отсутствуют. Некоторым недостатком считается конструктивная сложность, из-за чего даже при наличии чертежей изготовить вихревую горелку для горна в условиях домашней мастерской очень трудоёмко;
  • Комбинированные горелки, которые сочетают в себе тангенциальный и прямоточный подвод. Регулируемость горючей смеси – наилучшая, поскольку изменением количества подаваемого между внутренним и внешним каналами воздуха можно регулировать длину факела в горне и, следовательно, управлять временем нагрева заготовок под ковку. Недостаток таких исполнений – большие габариты, что для малых горнов может оказаться неприемлемым. Также в минус можно поставить техническую сложность изготовления горелки с двойным потоком.

Необходимые разрешения и требования к установке

Для установки горелки в банную печь необходимо разрешение газоснабжающих инстанций. В случае с атмосферными устройствами условия эксплуатации должны соответствовать следующим требованиям:

  • наличие качественной системы вентиляции помещения,
  • регулируемая тяга,
  • объем эксплуатируемого помещения не менее 12 м³,
  • обеспечение мер пожарной безопасности: надежная изоляция дымоотводной трубы при прокладке дымохода через плиты перекрытия и кровельную систему, оснащение верхушки искрогасителем.

При покупке устройства прилагается набор документов в виде сертификатов соответствия и разрешения Ростехнадзора. При соблюдении правил установки и наличии вышеуказанной документации есть шанс получить разрешение к эксплуатации от газоснабжающей организации.

При установке наддувных моделей достаточно выполнения правил пожарной безопасности и наличия сопутствующей документации, так как из-за особенностей функционала не предъявляются требования к месту эксплуатации.

Стоит учитывать, что все это в силе при использовании магистрального газа. В случае автономной газификации для хранения баллонов со сжиженным газом по регламенту используется отдельный металлический шкаф или оборудуется газгольдер. Подземный резервуар предусматривает объемы от 3 м³ и расположение на расстоянии не менее 5 м от постройки. От хранилища до генератора тепла прокладывается трубопровод из стальных труб, обеспечивается надежная герметичность канала.

Правила безопасности при эксплуатации горелок на газе

В ходе работы газовая горелка накапливает на своей поверхности много сажи. Чтобы агрегат не поломался и эффективно работал, сажу регулярно удаляют. Иногда при значительном скоплении сажи может произойти ее воспламенение.

Газовые котлы с камерами сгорания закрытого типа должны регулярно осматриваться и обслуживаться специалистами. При наличии опыта можно выполнять очистку конструкции своими силами. При установке агрегата обязательно соблюдаются нормируемые расстояния. Приборы атмосферного типа оборудуются качественным дымоходом, а устройства вентиляторного типа – системой дымоудаления коаксиального типа.