Сколько составляет температура пламени газовой горелки

Сколько составляет температура пламени газовой горелки

Поджигая газовую горелку, мы запускаем процесс горения, в результате которого образуется пламя. Оно обладает четко обозначенной структурой и состоит из нескольких областей, каждая из которых имеет свои цветовые особенности и температуру. В данной статье мы подробно рассмотрим все характеристики пламени и его распределения.

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.

Температура стеклянной варочной поверхности на газу

Не так давно в продаже появились газовые плиты и варочные поверхности, работа которых основана на технологии «газ под стеклом». Как понятно из названия, у этих приборов газовые конфорки расположены под жаропрочным стеклом. Но они имеют иную конструкцию, отличную от традиционных конфорок, — без привычного пламени. А именно: в специальных ячейках под стеклянной поверхностью располагаются керамические горелки каталитического типа. В этих герметичных камерах топливо сжигается без остатков, передавая тепло на керамику, свечение которой пользователь видит под стеклом. Такие керамические горелки способны разогреваться до 800°С.

На заметку! Тепло из конфорок под стеклом подается строго вертикально, не распространяясь за пределы контура. Это позволяет нагревать только дно кастрюли.

Температура пламени

Существует убеждение среди значительной части пользователей, что качественно выполнить сложную пайку паяльной лампой невозможно и что она годится только для разогрева замерзших водопроводных и канализационных труб, прогрева двигателя при низких температурах и для других подобных работ.

Такое реноме возникло из-за невнимания к техническим характеристикам инструмента или непонимания принципа работы. Максимальную температуру, которую способно давать пламя, выходящее из паяльной лампы, 1100º С. Поэтому пытаться расплавить паяльной лампой железо, никель или хром — дело безнадежное. В то же время ее температуры вполне хватит для плавления свинца, цинка, олова или алюминия.

Чтобы не потратить время зря, лучше иметь под рукой данные плавления металлов:

  • олово — 230ºС;
  • висмут — 270ºС;
  • свинец — 330ºС;
  • цинк — 420ºС;
  • магний — 650ºС;
  • алюминий — 660ºС;
  • бронза — 830ºС;
  • латунь — 890ºС;
  • серебро — 960ºС;
  • неодим 1030ºС;
  • золото — 1060ºС;
  • медь — 1080ºС;
  • никель — 1450ºС:
  • железо — 1540ºС;
  • титан — 1660ºС;
  • платина — 1770ºС;
  • хром — 1900ºС;
  • молибден — 2620ºС.

Опираясь на эти данные, легко определить, работа с каким металлом при помощи паяльной лампы может быть осуществима без труда, с какими — возможна, но с трудом, а за работу с какими браться бесполезно.

Но возможен и вариант, когда даже работа с легкоплавящимися металлами бывает неудачной. Причиной всему неправильное использование лампы, точнее непонимание физических свойств пламени. Ведь выходящее из горелки пламя не одинаково по своим физическим составляющим.

В зависимости от избытка или недостатка в нем кислорода, оно может иметь разную температуру.

Специалисты различают три вида пламени: восстановительное или нормальное; окислительное, образующееся при избытке кислорода в смеси и способствующее окислению металлов, и науглероживающее, когда в смеси переизбыток газов горючего. При обработке металла последним происходит насыщение его поверхности углеродом, что приводит к значительному повышению ее твердости, но одновременно и хрупкости.

Сама по себе даже максимальная температура пламени не может служить гарантией качества выполненной с помощью паяльной лампы работы. При работе с этим инструментом очень важное значение имеют знания основ пайки и особенно опыт работы. Если вы не обладаете ни первым, ни вторым, то лучше обратитесь за помощью к более опытному товарищу. Ведь, какой бы простой в эксплуатации ни была лампа, из-за использования в ее работе легковоспламеняющихся взрывоопасных жидкостей, она была и остается источником повышенной опасности.

Режимы горения и температура газового пламени

Воспламенение газовой смеси происходит при температуре 650-720 градусов. Данный температурный режим определяется составом газа и его качеством. Стабильное горение обеспечивает температуру пламени порядка 850 градусов. Данная температура позволяет готовить пищу на газовой плите и подогревать воду с помощью газового водонагревателя. Такой же температурный режим и в газовых котлах, предназначенных для обогрева домов и квартир.

Вместе с тем, в разных участках пламени различная температура. Наиболее высокий нагрев способна обеспечить верхняя часть пламени. Здесь температура может достигнуть полторы тысячи градусов. Это максимальный показатель для кухонной плиты. В промышленных условиях на специальном оборудовании можно достигнуть более высокой температуры сгорания, достигающей 2000 градусов.

Температура сгорания определяется качеством газовой смеси и объемом подаваемого к горелке газа. Вращая ручку плиты или регулятор котла, мы изменяем количество топлива, поступающего в горелку и, соответственно, повышаем или снижаем его теплоотдачу.

Регуляторы позволяют изменять расстояние между газовым пламенем и дном сковородки или кастрюли. Это важный момент, так как контакт огня с холодной посудой чреват неполным сгоранием газа и выделением вредных веществ. Именно поэтому, устанавливая на плиту холодный чайник, важно отрегулировать высоту пламени так, чтобы оно слегка касалось дна посуды.

Топливо для паяльных ламп

Доработка жала паяльника.

Универсальность паяльной лампы в том, что работать она может практически на любом, способном к возгоранию, жидком топливе: спирте, керосине, бензине, солярке, нефти. Но это вовсе не значит, что в каждую паяльную лампу можно заливать что угодно.

Топливо должно быть качественным. К тому же нужно учитывать, что неподходящий вид топлива очень быстро забьет своими испарениями форсунку. На сегодня паяльные лампы бывают трех видов:

  • керосиновые;
  • бензиновые;
  • спиртовые.
Читайте также  Отвал для квадроцикла своими руками

Принцип паяльной лампы сохранился и в работе газовой горелки, поэтому некоторые специализированные источники этот прибор тоже относят к паяльным лампам, выделяя его отдельным, четвертым, видом.

Заправлять лампу другим видом топлива, не соответствующим ее конструкции, категорически запрещается инструкцией по технике безопасности. И это правило должно неукоснительно соблюдаться. Ведь залитый в бензиновую “паялку” керосин сделает из нее инструмент наподобие огнемета. Попадая в горелку, он не успеет полностью испариться, следовательно, гореть будут не пары, а сам керосин. Нормально работать такой инструмент не будет.

Еще опаснее в керосиновую паяльную лампу заливать бензин. Бензин значительно быстрее керосина испаряется, и давление его паров в горелке будет в 6 раз больше расчетного. При попытке зажечь пары взорвутся, превратив полезный инструмент в опасную бомбу. Поэтому, если вы пользуетесь керосиновой паяльной лампой, заправлять ее нужно только чистым керосином, без каких-либо примесей, не используя смесей керосина с бензином или другим топливом.

Залуживание жала паяльника.

Та же ситуация и с бензиновой паяльной лампой. Ее нужно заправлять только чистым бензином. При этом показатель октанового числа бензина на работу инструмента практически не оказывает влияния: ни на быстроту воспламенения, ни на время горения, ни на температуру пламени. Но при выборе марки бензина не следует забывать, что у низкооктановых марок различных добавок и примесей намного меньше, поэтому при работе намного меньше будет загрязняться форсунка.

У спиртовых паяльных ламп маленький объем резервуара (всего 200-300 мл), соответственно, ее горение сильно ограничено во времени, поэтому сегодня вместо них мастера предпочитают пользоваться газовыми горелками.

Зависит ли температура горения от состава топлива

Температура сгорания любого топлива – это переменная величина, зависящая от множества факторов. Среди ключевых факторов можно выделить следующие:

  • условия передачи тепла;
  • полноты сгорания топлива;
  • избытка или недостачи воздуха и пр.

Другими словами, на температуру сгорания топлива в газовом оборудовании окажет влияние наличие тех или иных примесей, насыщенность кислородом и, конечно, техническое состояние плиты.

Когда дрова дают больше жара?

Чтобы организовать экономичное отопление частного дома, нужно извлечь из древесины максимум тепловой энергии, а затем передать ее в помещения с минимальными потерями. Второе условие зависит от КПД источника тепла, а вот первое – как раз от температуры сжигания дров в топке печи или котла. Чем она выше, тем больше теплоты выделяется.

На количество жара, образующегося при горении древесины (жаропроизводительность), влияют следующие факторы:

  • калорийность (количество тепловой энергии, которую можно получить от единицы топлива);
  • содержание природной влаги в дереве;
  • объем подаваемого воздуха и его температура.

На практике все перечисленные параметры взаимосвязаны между собой. Калорийность горючего, перенасыщенного влагой, примерно в 2 раза ниже, чем у сухого дерева. А без нужного объема воздуха оно станет тлеть и выделять минимум жара. То есть, реальная температура горения дерева – величина непостоянная и не может быть точно указана в теоретических рассуждениях.

Для справки. Есть простой способ определить, какая температура огня достигается при сжигании дров в открытом топливнике камина. Воспользуйтесь инфракрасным пирометром, измеряющим нагрев поверхностей на расстоянии, как это сделал мастер – печник в своем видео. В нем демонстрируются испытания каминной топки мангала, замеры производятся во второй половине ролика.

Теперь давайте рассмотрим каждый фактор в отдельности.

О теплотворной способности топлива

Различные породы дерева отличаются по плотности и весу, а еще содержат разное количество углерода и водорода – основных компонентов, выделяющих тепло в процессе сжигания. Как правило, более плотные и тяжелые породы, например, дуб и ясень, дают больше энергии, чем тополь либо ольха. Представляем вашему вниманию таблицу с данными по плотности, удельной теплоте и температуре горения различных пород дерева.

Примечание. В таблице указаны значения массовой и объемной теплоты сжигания сухого топлива в расчете на 1 кг и на 1 м³ складского хранения. Максимальная температура дана в расчете на идеальные условия горения с избытком воздуха.

Если сравнивать теплотворность по объему, то заметно, что дубовые или березовые поленья выделят больше теплоты, нежели менее плотные хвойные породы. И хотя условия сжигания дров в печи, буржуйке либо котле далеки от идеальных, тенденция все равно сохранится. То есть, температура пламени напрямую зависит от теплотворной способности выбранной породы дерева.

Реальный показатель нагрева в центре пламени

Влияние влажности

Повышенное содержание влаги – первый враг эффективной теплоотдачи при горении любой биомассы. Свежесрубленная древесина влажностью 50—65% никогда не обеспечит показателей, приведенных выше в таблице, и вот почему:

  1. В процессе разогрева топки вода, содержащаяся в поленьях, поглощает часть выделяемого тепла.
  2. Когда дрова хорошо разгорелись и дали достаточно жара, влага из жидкой фазы переходит в паровую, отнимая львиную долю полученной энергии. Поскольку горячий пар покидает топливник вместе с дымовыми газами, то вернуть потерянную теплоту невозможно.
  3. Для воспламенения сырого дерева нужна более высокая температура. От спички с бумажкой их разжечь довольно трудно, надо пользоваться газовой горелкой.

Для справки. Часть водяного пара конденсируется от соприкосновения со стенками дымохода, отчего выделяется малая доля тепловой энергии. Только греет она трубу, а не ваше жилище.

Насколько снижается теплотворная способность, а следом и температура горения дерева в зависимости от влажности, отражено в следующей таблице:

Нетрудно проследить, что теплоотдача свежераспиленных дров вдвое ниже, чем сухих (влажность менее 20%). Соответственно, для обогрева дома придется израсходовать вдвое больше твердого топлива. Отдельный вопрос – печь в бане, требующая максимум жара для растопки. При использовании сырой древесины достигнуть высокой температуры не удастся, сколько поленьев ни бросай в топку. Все дело в их слабой жаропроизводительности, которая не даст вам протопить баньку как положено.

Расход воздуха на горение

Для полного сжигания дров и достижения максимальной температуры в топливнике необходимо подавать воздух с избытком в размере 130% от требуемого количества. При создании идеальных условий реакция окисления углерода (горения) описывается упрощенным уравнением:

На словах это означает, что при нагреве древесина разлагается на углерод (С) и водород (Н), а кислород (О) подается извне. Каждый атом углерода встречает 2 атома кислорода и образует углекислый газ. В свою очередь, водород соединяется с остатками кислорода, отчего выделяется вода (опять же, в виде пара). Латинская Q в конце формулы означает выделение теплоты, идущей на нужды отопления.

А вот что получится, если идеальные условия нарушены:

  1. Водород – очень активный элемент, поэтому он окисляется в первую очередь. Когда воздуха недостаточно (вы прикрыли поддувало печи или котла), то без молекул кислорода остается углерод. В результате образуется недожженный угарный газ (СО), вылетающий в трубу вместе с дымом.
  2. При тотальной нехватке кислорода (так называемый режим тления) углерод превращается в древесный уголь, золу и сажу. Последняя под воздействием дымоходной тяги тоже устремляется в трубу и оседает на ее стенках.
  3. Переизбыток воздуха случается от сильной дымоходной тяги или неправильной работы турбонаддува котла. Явление чревато потерями тепла через дымоход.
Читайте также  Пресс для макулатуры своими руками чертежи

Примечание. Костер – пример источника тепла с неконтролируемой подачей воздуха. Чем его больше, тем ниже температура огня в костре и меньше тепла на выходе. Чтобы долго греться возле очага, поленья нужно подкладывать непрерывно.

Препятствием для получения хорошего жара от дров может стать температура воздуха, подаваемого в камеру сгорания. Холодный воздушный поток столь же успешно отнимает драгоценное тепло, как и водяной пар. Неспроста производители качественных отопительных агрегатов устраивают специальный канал для подогрева воздуха от наружных стенок топливника. Как это реализуется на практике, показано на фото самодельного твердотопливного котла от нашего эксперта.

Воздуховод из профильной трубы подогревается задней стенкой топливной камеры, а вентилятор ставится сверху на фланец

Отзывы покупателей о газовых горелках на баллончик

Отзыв о горелке Energy GTI-100

Здравствуйте. Часто хожу в лес и режил приобрести такую полезную вещицу. Так как я не курю и спичек с зажигалкой при себе не имею, данная портативная горелка выручает меня каждый поход в лес. Иногда я ею костёр разжигаю а когда просто чай вскипятить не привлекая к себе внимания. Места в рюкзаке занимает не много, болона хватает примерно на раз 8-10 сходить на природу.

Автор: Svarog80
https://otzovik.com/review_7478048.html

Отзыв о портативной газовой горелке FLAME GUN

По роду своей деятельности приходится часто иметь дело с разного рода нагревательными приспособлениями. Газовая горелка, в своём роде, универсальный инструмент подходящий для широкого диапазона использования. Применяется она как для технических, так и для бытовых целей. Некоторые товарищи даже вместо зажигалки используют.

Как электрик использую горелку для пайки медного провода. Flame gun зарекомендовала себя только с хорошей стороны. Работает чётко, пламя хорошо регулируется вентилем. Кнопка розжига пламени удобно ложится под указательный палец. Попадались мне образцы изделий других фирм, которые повторяют конструкцию Flame gun. Далеко не все из них хорошего качества. Но об этом в другом отзыве.