Какую максимальную температуру может выдавать газовая горелка

Пользователь получает ровный факел, мощность которого контролируется специальным клапаном. За счет чего изменяется температура, на которую он прогревает в зависимости от толщины материала и преследуемых задач.

Устройство экономически более выгодно для проведения сварки и резки, чем массивное дорогостоящее оборудование.

Спектр использования настолько велик, что изделие даже применяется для дезинфекции деревянных ульев, обработки клеток животных, кровле и так далее.

Розжиг горелки производится спичками, зажигалкой или открытым источником огня. Такой вариант дешевле, чем модели с установленным пьезоподжигом. Этот элемент приводит к возгоранию после нажатия кнопки, что провоцирует появление искры, от которой газовая струя поджигается.

[stextbox принципу функционирования пьезоэлемент напоминает привычную зажигалку.[/stextbox]

Горелка – востребованный инструмент, поэтому разработчики стремятся к усовершенствованию конструкции и увеличению функциональности. Рынок предлагает несколько разновидностей подобного оборудования:

  • Газовый паяльник.
  • Резак.
  • Горелка для туризма.
  • Паяльная лампа.

Паяльная лампа – одна из разновидностей горелок. Показывает высокую температуру и применяется для обработки металла, пластика и других прочных материалов.

Каждый вид отличается внешним видом (конструкцией, цветом, упаковкой) и предназначением. Данные особенности учитывают перед покупкой, поскольку это напрямую определяет конечный результат обработки и удобство эксплуатации.

Схематическое изображение пламени газовой горелки

Первым делом необходимо разобраться, из каких частей состоит пламя горелки. Сделать это можно с помощью простой схемы, которая приведена ниже.

На этом схематическом изображении буквами обозначены следующие области пламени:

  • О – область окислительного пламени; здесь воздушно-газовая смесь сгорает полностью, причем наблюдается повышенное содержание кислорода.
  • В – восстановительная область. Здесь газ сгорает не полностью, так как для этого ему недостаточно кислорода. В результате он распадается на молекулы, представляющие собой продукты сгорания. Именно они целиком выгорают в окислительном пламени.
  • А – область, в которой осуществляется образование воздушно-газовой смеси. Здесь процесс горения не происходит вообще.

Цифры на схеме предназначены для обозначения областей с разной температурой пламени. Последняя повышается по областям, начиная с области А и заканчивая восстановительной частью пламени. В процессе полного сгорания газа она несколько снижается:

  • Области 1-4. В самом низу температура составляет 300 градусов и повышается сперва до 320, а затем до 520 градусов. На участке, обозначенного цифрой 4 она достигает значения в 1540 градусов.
  • Области 5-8. Здесь температура составляет 1550-1560 градусов в центре и 450 градусов по краям. Максимальный показатель в 1570 градусов можно наблюдать на самом кончике восстановительной части пламени.
  • 9 – это окислительное пламя, температура которого достигает 1540 градусов.

Какую температуру дают разные виды?

Горелки в большинстве своем сейчас используются вместе с газовым баллончиками. К баллончикам они крепятся в качестве насадок. Рассмотрим основные виды таких устройств подробнее.

  • Самые дешёвые бытовые модели обеспечивают температуру от 700 до 1000 градусов. Типичным представителем таких устройств можно назвать туристические горелки. Они удобны и могут использоваться для устранения множества проблем. Обычно топливной смесью в этом случае служат пропан и бутан.

  • Модели подороже могут нагреваться до 1200 градусов. Баллончик, наполненный жидким природным газом, с эжекторной горелкой может поднимать температуру до 1600 градусов. В основном подобным устройствами пользуются мастера, занимающиеся обработкой металлов. Также устройства подобного типа обладают высокой точностью настраиваемой температуры и способны паять четким контуром. Основное количество таких устройств также наполняется смесью пропана и бутана. Сюда можно отнести и так называемые цанговые газовые баллончики с горелками. Они могут нагреваться вплоть до 1500 градусов. Свое название они получили из-за метода крепления горелки к баллончику.

  • Самая высокая температура пламени, которую может дать газовый баллончик, – 2400 градусов. Горелка не может поднять уровень нагрева до такого значения, поэтому это может быть достигнуто только благодаря особому наполнению баллончика – газу метилацетилен пропадиену. Такие горелки используются для пайки высокоуглеродистых сталей и других подобных металлов. Самая высокая температура, которую можно получить путем сжигания газа на горелке, – 3000 градусов. Достигается она благодаря сжиганию ацетилена. Однако подобная смесь редко используется. Для обработки большинства изделий такая высокая температура не нужна. Говоря конкретнее, можно отметить, что высокая или низкая температура пламени при горении смеси определяется ее теплотворными свойствами.

Разумеется, существуют и другие виды горелок. В целом можно отметить, что примитивные изделия подобного рода имеют схожую между собой конструкцию и температуру пламени. Модели подороже являются более оснащёнными и имеют пламя более высокой температуры. Устройством, предназначенным для обработки металлов, является паяльная лампа. Температура ее пламени, так же как и у ручных газовых баллончиков, может доходить до 2000 градусов.

Интересный факт. Температура пламени в обычной домашней конфорке доходит всего лишь до 700 градусов. Такая температура достигается за счёт того, что топливом служит газ, состоящий на 97% из метана.

Температурный режим разных видов горелок на баллон

Приобрести горелку можно через Интернет либо в строительном магазине. Лучше отдать предпочтение второму варианту, поскольку покупатель может проконсультироваться с опытным продавцом, он подберет целесообразный вариант в зависимости от задач, которые поставил пользователь. В ассортимент продукции входят модели, отличающиеся по температурному режиму:

  • Перезаправляемые. Характеризуются небольшими габаритами и продуманной формой, а также удобством использования и пьезоэлектрическим элементом. К баллонной разновидности горелок на газу этот вид не относится.
  • На цанговом баллончике. Являются источником мощного пламени со средней температурой на выходе 1500 градусов.
  • Резьбовые. В составе топлива львиную долю занимает пропан, благодаря чему в зоне горения температура составляет 1800 градусов. Продвинутые модели оборудованы системами смешивания воздуха с пропановой смесью.

Некоторые горелки оснащаются автономным подогревом горючей смеси, что увеличивает угол использования.

Важно! Средний расход газа – 125 г/час, показатель определяется видом устройства и требуемой температурой.

Режимы термической обработки блюд

На практике при приготовлении блюд применяются различные методы тепловой обработки, требующие разной температуры нагрева. Как правило, в технологических рецептурах уточняется не только время приготовления яства, но и рекомендуемый температурный режим:

  • для варки продуктов в воде или молоке достаточно после закипания поддерживать уровень нагрева в пределах 95-98°С;
  • для жарки котлет и мясных стейков требуется уровень нагрева 190-230°С;
  • чтобы пожарить картофель, достаточно разогрева 130-190°С;
  • процесс тушения овощей и мяса производится при температурном режиме 90-130°С.

Итак, выше были приведены стандартные значения температур горения баллонного и магистрального газа для конфорок и духового шкафа. Если в духовке отсутствует термометр с числовыми обозначениями, определить значения, соответствующие каждой шкале, можно по свойствам плавления различных продуктов.

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.

Читайте также  Резьба по дереву дремелем

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.

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.

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

Какие факторы влияют на работу газовых баллонов

Чтобы получить от баллона максимум, нужно понимать, что влияет на его работу. Возможно, самый важный фактор здесь — температура. Баллоны содержат в себе смесь газов — как правило, пропана и бутана или пропана и изобутана — под таким давлением, при котором большая часть смеси находится в жидкой форме, а оставшаяся испаряется в виде газа. Когда мы подключаем баллон к горелке и открываем подачу, газ выходит наружу, и при поджигании запускается процесс горения.

Читайте также  Токарно фрезерный станок с чпу по дереву своими руками

Чтобы всё работало, внутреннее давление баллона должно быть больше внешнего. Если баллон слишком холодный, жидкая часть смеси перестаёт испаряться — и всё, никакого горячего кофе с утра.

На температуру баллона, конечно, влияет температура окружающей среды. Но помимо этого баллон остывает по мере работы горелки: его температура и, соответственно, давление в баллоне падают, а вслед за ними снижается и тепловая мощность горелки. Так что в условиях действительно низких температур горячую еду можно вычёркивать из меню.

Испарение газа в бутановых баллонах прекращается при температуре около нуля, в изобутановых — примерно при -12°C. Тем не менее, эффективность может заметно снизиться, и не достигая этих показателей.

Ещё один фактор, влияющий на расход газа, — высота. Она может компенсировать влияние температуры, потому что пониженное атмосферное давление в горах корректирует баланс между внешним давлением и давлением внутри баллона. Тем не менее, чем выше вы поднимаетесь, тем ниже этот эффект — его «перевешивает» холод на больших высотах.

Советы экспертов

Специалисты утверждают, что вероятность отравления угарным газом при следовании правилам эксплуатации оборудования минимальна.

Что следует учитывать:

  • монтаж и перенос оборудования осуществляют специалисты газовой компании;
  • некачественная вентиляция может привести к отравлению;
  • регулярно проверять тягу газопотребляющих приборов;
  • не отключать самостоятельно автоматику в приборах;
  • при работе с плитой открывать окно для проветривания;
  • одновременная работа панели и вытяжки над ней при закрытой форточке нарушает отвод продуктов сгорания;
  • газовые плиты нельзя использовать для отопления помещений.