Горелкинг

или сага о горелках. Часть 1

С недавних пор наш словарный запас обогатился новыми терминами из различных областей общественной жизни (петтинг, пехтинг и т. п.) Дабы не отставать от моды и от прогрессивной общественности, я назвал свой опус " Горелкинг или сага о горелках (самодельных) " .
К горелкам у меня давно сложились тёплые (иногда даже горячие) отношения. Поэтому я делюсь инфой с особым чувством.
Следует сразу оговорить, что речь здесь пойдёт о газовых, пропановых горелках. И именно инжекционных, потому что окислитель (воздух) в них засасывается сам с помощью струи горючего газа (не путать с гремучим), направленной на выход горелки. Иногда, правда, самотёка воздуха бывает недостаточно, и для повышения температуры горения смеси, воздух нагнетает воздуходувка. Но по- любому, воздух используется не из баллона, а просто атмосферный. Поэтому к данному типу горелок подходит только одна трубка с газом, а именно от пропанового баллона. Поскольку, чтобы выбрать нужную именно для ваших целей горелку, мало просто показать фото и написать что-то, мне пришлось записать видео ролики. Они дают более наглядную картину работы этих устройств.

Мини- горелка

Эта горелка изначально создавалась для пайки скани с очень маленькими деталями, поэтому основной упор сделан на уменьшение диаметра языка пламени. Тогда, когда делалась эта горелка, ещё не продавались маленькие горелки с баллончиком для газа в виде ручки горелки. Поэтому за основу взята универсальная средняя горелка (описание далее) и уменьшены пропорционально все размеры.

Пайка мелких деталей. Иногда для внесения припоя и удержания элементов филиграни не хватает рук:) Особенностью этой горелки является применение рассекателя. Этим достигается стабильность пламени во всём диапазоне давлений (в пределах разумного, конечно), а именно от 0,2 до 3 кг/см2. Количество воздуха не регулируется. Оно подобрано диаметром отверстий подсоса. Если, всё же, приспичит регулировать обогащение смеси, внутрь кольца с накаткой поместить обрезок силиконовой трубки и, вращая кольцо, можно регулировать.Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,12 мм.

Показан один из способов изготовления форсунки. Капилляр припаян к винту, вкрученному в трубку. Винт на ФУМ.Соблюдаем соосность. Можно без капиляра, просверлив на станке латунный винт М3.
А что здесь действительно надо регулировать, так это положение трубки с форсункой. После поджига горелки перемещаем трубку вперёд- назад и найдя оптимальное положение, закрепляем винтом.

Эта горелка является самой универсальной горелкой для пайки мелкой и средней ювелирки твёрдыми припоями. (Конечно, если не надо, чтобы обе руки были свободны :) Зато регулировку можно делать той же рукой, что держит горелку.
Она тоже содержит рассекатель и поэтому сама по себе никогда не погаснет при любых нормальных значениях давления пропана.
Регулировка пламени той же рукой.Силиконовой трубкой защищено место, где подвешивается на крючёк. Ручка из эбонита. При правильной настройке горелка даёт узкий длинный факел.

Вокруг оголовка горелки сделана теплоизолирующая муфта. Её применение позволяет прогреть оголовок, этим можно несколько повысить температуру пламени. Она сделана из асбестового волокна с добавлением каолина и жидкого стекла.
Паяемый предмет должен находиться в восстановительной зоне пламени. Проверить это можно, положив в пламя кусочек медного провода. В восстановительной зоне поверхность металла становится блестящей.

Форсунка на этой горелке выполняется так же, как и на предыдущей. Подобранный диаметр отверстия форсунки 0,16 мм.
Количество воздуха можно также регулировать, поместив внутрь кольца кусочек силиконовой трубки соответствующего диаметра. Но с такими размерами, как у меня на чертеже, смесь уже достаточно сбалансирована.

Средняя прямая горелка

Как видите, над названиями горелок я не очень парился, надо ведь чтобы заголовки были разные. Надо же их как то называть.
Следующая горелка отличается от предыдущих геометрией расположения составных частей, а принципы работы такие же.

У этой горелки пламя более мягкое, поэтому её лучше применять для прогрева чего- нибудь (отжиг проволоки, патинирование) или там, куда предыдущая не достанет. У неё такой же рассекатель, как и у предыдущих горелок. И своеобразно сделан подсос воздуха.

Чертежа на эту горелку нет, потому что основные параметры совпадают с предыдущей горелкой. Оголовок и рассекатель, а также диаметр воздуховода такие же. И, главное, диаметр форсунки такой же.

Большая ручная горелка

Эта горелка является аналогом предыдущих ручных горелок. Все параметры аналогичны, только увеличена мощность. Этой горелкой можно паять не только скань, но и медные трубки холодильников.

Единственной стандартной составляющей в этой горелке является газовый кран. Но не проходной, как в предыдущих случаях, а угловой. На нём всё и крепится.Подобранный диаметр отверстия форсунки 0,23 мм.

Дополнение 1

Сегодня получил очередное письмо с просьбой объяснить где взять капилляры и вообще, как сделать форсунку. Предлагалось даже применить электроэррозию. Я даже не предполагал, что это может вызвать затруднения.
Итак, я это делаю таким образом. Прежде всего я приноровился использовать для форсунок винты М3 (обычный винт с резьбой диаметра 3 мм, метрической).
Итак, берёте свою коробку с винтами М3, вываливаете её и распределяете равномерным слоем. Затем берёте магнит и вытягиваете все притягивающиеся винты. У вас в результате останутся винты, которые не притягиваются. То, что они выглядят так же, как и остальные, не должно вас обмануть. Это латунные винты с гальваническим покрытием. На фото под цифрой 1.
Если нет М3 латунных, ничто не мешает проделать это с М4.

Далее перед вами пять путей:
- сразу просверлить отверстие нужным диаметром сверла. Но это для довольно больших отверстий и при наличии прецизионной сверлилки.
- просверлить с обеих сторон винта большим сверлом, но не до конца. Потом эту перемычку пробить иглой или досверлить малым сверлом.
- просверлить большим сверлом, а затем заполнить отверстие припоем ПОС, а затем уже работать с ним, что гораздо легче.
- просверлить большим сверлом, а затем припоем ПОС впаять соосно в винт нержавеющую проволочку соответствующего диаметра. А затем выдернуть проволочку.
И, наконец, можно впаять легкоплавким припоем ПОС в просверленное отверстие капилляр соответствующего диаметра.
Итак, капилляры, то есть тонкие трубочки.
Под цифрой 2 капилляры из самописцев приборов КИП. Вряд ли вам стало легче от такого совета.
А вот под цифрой 3 самый реальный вариант. Когда вам доктор сделает укол, не охайте, не жалейте себя, а соберите волю в кулак и попросите доктора отдать вам иголку на память. Он отдаст, ему не жалко. Таким образом за больную жизнь свою и своих близких вы соберёте обширную коллекцию капилляров. А если вам повезёт делать уколы импортными шприцами, то ассортимент станет гораздо богаче. У них есть и очень тонкие иглы, например для прививок.
Не забудьте собрать также коллекцию сталистых упругих проволочек для прочистки капилляров- цифра 4.
Цифра 5- в комплекте к моей новой газовой плите шёл целый набор форсунок с разными диаметрами отверстий.
И, наконец, 6- концевые зажимы для монтажа многожильных электрических проводов. Целая куча разных диаметров.

Дополнение 2

Иногда приходят жалобы трудящихся, что горелка не работает или работает как то не так. Здесь выложены только работающие конструкции, теоретических нет. Значит, что то не доглядели или не поняли принцип действия горелок. Сейчас попробую объяснить на примере мини- горелки. Для этого приведу упрощённую схему этой конкретной конструкции.

1. Убедитесь, что давление поступающего газа находится в приемлемом диапазоне 0,2-4 кг/см2. А самый рабочий диапазон от 0,5 до 2,5 кг/см2. А диаметр отверстия форсунки 0,12 +/-0,02 мм.
2. Отверстия для подсоса воздуха не закрыты.
3. На рисунке. Диаметр трубки с подающейся газовоздушной смесью 3,5 мм. А центральное отверстие в рассекателе диаметром 3 мм. То есть на 0,5 мм меньше. Поэтому часть потока газовоздушной смеси расходится в стороны в маленькие отверстия. Скорость потока через эти отверстия меньше, чем основного потока. Эти маленькие отверстия как раз и предназначены для поджига основного потока. А из за небольшой скорости газовоздушной смеси через них горят стабильно и не дают сдуть пламя основного потока. Это справедливо для всех горелок такого типа, что на этой страничке, с рассекателями пламени.
4. Исходя из вышесказанного проверьте, остался ли зазор в 2 мм между обеими частями головки горелки. При правильном изготовлении по чертежам, этот зазор будет. Иначе вы будете наблюдать только центральный факел, без боковых огоньков, который легко сдувается при повышении давления поступающего на форсунку газа.

Слева- неработающая горелка. Справа- как должно быть.
5. И пару слов о положении форсунки. Срез капилляра, из которого выходит газ, нужно подобрать его положение уже при работающей горелке в районе напротив отверстий для забора воздуха, или до этих отверстий. И, конечно, трубка с капилляром не должна перекрывать воздушные отверстия.

Цель настоящей статьи – рассказать, как делается газовая горелка своими руками. Газовые горелки в малом предпринимательстве, индивидуальном техническом творчестве и в быту применяются весьма широко для спаечных, слесарно-кузнечных, кровельных, ювелирных работ, для запуска на газе отопительных приборов и получения для различных нужд пламени с температурой свыше 1500 градусов.

В технологическом аспекте газовое пламя хорошо тем, что обладает высокой восстановительной способностью (очищает поверхность металла от загрязнений и восстанавливает его окисел в чистый металл), не проявляя сколько-нибудь заметно иной химической активности.

В теплотехническом – газ высокоэнергоемкое относительно недорогое и чистое топливо; 1 ГДж газового тепла обходится, как правило, дешевле, чем от любого другого энергоносителя, а закоксовывание газовых отопительных приборов и осаждение в них сажи минимальны или отсутствуют.

Но вместе с тем, повторим прописную истину: с газом не шутят. Газовая горелка не так уж сложна, но как добиться ее экономичности и безопасности – об этом и пойдет далее разговор. С примерами правильного технического исполнения и рекомендациями по изготовлению самостоятельно.

Выбираем газ

Своими руками изготавливается исключительно газовая горелка на пропане, бутане или пропан-бутановой смеси, т.е. на газообразных насыщенных углеводородах, и атмосферном воздухе. При использовании 100% изобутана (см. далее) возможно достижение температуры пламени до 2000 градусов.

Ацетилен позволяет получить температуру пламени до 3000 градусов, но ввиду его опасности, дороговизны карбида кальция и необходимости в чистом кислороде как окислителе практически вышел из употребления и в сварочных работах. Получить чистый водород в домашних условиях возможно; водородное пламя от горелки с наддувом (см. далее) дает температуру до 2500 градусов. Но сырье для получения водорода дорого и небезопасно (один из компонентов – сильная кислота), но главное – водород не ощутим на запах и вкус, добавлять к нему меркаптановую отдушку нет смысла, т.к. водород на порядок скорее распространяется, а примесь его к воздуху всего в 4% уже дает взрывоопасный гремучий газ, причем воспламенение его может произойти просто на свету.

Метан не используется в бытовых газовых горелках по сходным причинам; кроме того, он сильно ядовит. Что касается паров ЛВЖ, пиролизных газов и биогаза, то при сжигании в газовых горелках они дают не весьма чистое пламя с температурой ниже 1100 градусов. ЛВЖ средней и ниже средней летучести (от бензина до мазута) сжигаются в специальных жидкостных горелках, напр., в горелках для дизтоплива; спирты – в маломощных пламенных приборах, а эфиры вообще не жгут – малоэнергичны, но очень опасны.

Как добиться безопасности

Чтобы сделать газовую горелку безопасную в работе и не пожирающую зря топливо, золотым правилом следует взять: никакого масштабирования и вообще изменений чертежей прототипа!

Тут дело в т. наз. числе Рейнольдса Re, показывающем взаимосвязь между скоростью потока, плотностью, вязкостью текущей среды и характерным размером области, в которой она движется, напр. диаметром поперечного сечения трубы. По Re можно судить о наличии турбулентности в потоке и ее характере. Если, к примеру, труба не круглая и оба характерных ее размера больше некоторого критического значения, то появятся вихри 2-го и более высоких порядков. Физически выделенных стенок «трубы» может и не быть, напр., в морских течениях, но многие их «фокусы» объясняются именно переходом Re через критические значения.

Примечание: на всякий случай, для справки – для газов значение числа Рейнольдса, при котором ламинарный поток переходит в турбулентный, есть Re>2000 (в системе СИ).

Далеко не все самодельные газовые горелки точно рассчитываются согласно законов газовой динамики. Но, если произвольно изменить размеры деталей удачной конструкции, то Re топлива или подсасываемого воздуха может скакнуть за пределы, которых оно придерживалось в авторском изделии, и горелка станет в лучшем случае коптящей и прожорливой, а, вполне возможно, и опасной.

Диаметр инжектора

Определяющим параметром для качества газовой горелки является диаметр сечения ее топливного инжектора (газового сопла, форсунки, жиклера – синонимы). Для горелок на пропан-бутане на обычную температуру (1000-1300 градусов) его можно ориентировочно принять таким:

На тепловую мощность до 100 Вт – 0,15-0,2 мм.
На мощность 100-300 Вт – 0,25-0,35 мм.
На мощность 300-500 Вт – 0,35-0,45 мм.
На мощность 500-1000 Вт – 0,45-0,6 мм.
На мощность 1-3 кВт – 0,6-0,7 мм.
На мощность 3-7 кВт – 0,7-0,9 мм.
На мощность 7-10 кВт – 0,9-1,1 мм.

В высокотемпературных горелках инжекторы делают более узкими, 0,06-0,15 мм. Отличным материалом для инжектора послужит отрезок иглы для медицинского шприца или капельницы; из них можно подобрать сопло на любой из указанных диаметров. Иглы для надувания мячей хуже, они не жаропрочны. Их используют более как воздуховоды в микрогорелках с наддувом, см. далее. В обойму (капсюль) инжектора его запаивают твердым припоем или вклеивают жаропрочным клеем (холодной сваркой).

Мощность

Делать газовую горелку на мощность свыше 10 кВт ни в коем случае не следует. Почему? Допустим, КПД горелки 95%; для любительской конструкции это очень хороший показатель. Если мощность горелки 1 кВт, то на саморазогрев горелки уйдет 50 Вт. О 50 Вт паяльник можно обжечься, но аварией он не грозит. А вот если сделать горелку на 20 кВт, то лишним будет 1 кВт, это уже оставленные без присмотра утюг или электроплитка. Опасность усугубляется тем, что ее проявление, как и числа Рейнольдса, пороговое – или просто горячо, или вспыхивает, плавится, взрывается. Поэтому чертежи самодельной горелки более чем на 7-8 кВт лучше и не искать.

Примечание: промышленные газовые горелки выпускаются на мощность до многих МВт, но достигается это точной профилировкой газового ствола, в домашних условиях невыполнимой; один из примеров см. далее.

Арматура

Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:

Горелку ни в коем случае нельзя гасить регулировочным вентилем, подачу топлива прекращают вентилем на баллоне;
Для горелок мощностью до 500-700 Вт и высокотемпературных (с узким инжектором, исключающим переход Re газового потока за критическое значение), питаемых пропаном либо изобутаном от баллона до 5 л при наружной температуре до 30 градусов, допустимо совмещать регулировочный и запорный вентили в одном – штатном на баллоне;
В горелках на мощность более чем 3 кВт (с широким инжектором), или запитанных от баллона более чем на 5 л, вероятность «проскока» Re за 2000 весьма велика. Поэтому в таких горелках между запорным и регулировочным вентилями обязательно нужен и редуктор, поддерживающий в подающем газопроводе давление в определенных пределах.

Какую делать?

Газовые горелки малой мощности для быта и мелкого частного производства по эксплуатационным показателям классифицируются след. образом:

Высокотемпературные – для точных спаечно-сварочных, ювелирных и стеклодувных работ. КПД не важен, нужно добиться максимальной для данного топлива температуры пламени.
Технологические – для слесарных и кузнечных работ. Температура пламени весьма желательна не ниже 1200 градусов, и с соблюдением этого условия горелка доводится до максимальной экономичности.
Отопительные и кровельные – добиваются наилучшего КПД. Температура пламени, как правило, до 1100 градусов или ниже.

Касательно способа сжигания топлива газовая горелка может быть выполнена по одной из след. схем:

Свободно-атмосферной.
Атмосферно-эжекционной.
С наддувом.

Атмосферные

В свободно-атмосферных горелках газ сгорает в свободном пространстве; приток воздуха обеспечивается свободной конвекцией. Такие горелки неэкономичны, пламя рыжее, коптящее, пляшущее и бьющееся. Интерес, представляют, во-первых, потому, что избыточной подачей газа или недостаточной воздуха любую другую горелку можно перевести в свободно-атмосферный режим. Именно в нем горелки поджигают – на минимуме подачи топлива и еще меньшем притоке воздуха. Во-вторых, свободный приток вторичного воздуха может быть очень полезен в т. наз. полутораконтурных горелках для отопления, т.к. намного упрощает их конструкцию не в ущерб безопасности, см. далее.

Эжекционные

В эжекционных горелках не менее 40% необходимого для сгорания топлива воздуха подсасывается газовым потоком от инжектора. Эжекционные горелки конструктивно просты и позволяют получить пламя с температурой до 1500 градусов при КПД свыше 95%, поэтому используются наиболее широко, однако не могут быть выполнены модулируемыми, см. ниже. По использованию воздуха эжекционные горелки делятся на:

Одноконтурные – весь нужный воздух засасывается сразу. С должным образом профилированным газовым каналом на мощности более 10 кВт показывают КПД свыше 99%. Своими руками не повторяемы.
Двухконтурные – ок. 50% воздуха засасывается инжектором, остальное – в камеру сгорания и/или дожигатель. Позволяют получить либо пламя в 1300-1500 градусов, либо КПЛ свыше 95% и пламя до 1200 градусов. Используются любым образом из указанных выше. Конструктивно достаточно сложны, но своими силами повторяемы.
Полутораконтурные, часто называемые также двухконтурными – первичный воздух подсасывается потоком из инжектора, а вторичный свободно поступает в ограниченный объем (напр., топку печи), в котором и догорает топливо. Только однорежимные (см. ниже), но конструктивно просты, поэтому широко используются для временного запуска отопительных печей и котлов на газе.

С наддувом

В горелках с наддувом весь воздух, и первичный, и вторичный, подается в зону сгорания топлива принудительно. Простейшая микрогорелка с наддувом для настольных спаечных, ювелирных и стекольных работ может быть сделана самостоятельно (см. далее), но изготовление отопительной горелки с наддувом требует солидной производственной базы. Зато именно горелки с наддувом позволяют реализовать все возможности управления режимом горения; согласно условиям использования они делятся на:

Однорежимные;
Двухрежимные;
Модулируемые.

Управление горением

В однорежимных горелках режим сгорания топлива либо определяется раз навсегда конструктивно (напр., в промышленных горелках для отжиговых печей), либо устанавливается вручную, для чего горелку нужно или погасить, или прервать технологический цикл с ее применением. Двухрежимные горелки работают, как правило, на полной или половинной мощности. Переход с режима в режим осуществляется по ходу работы либо пользования. Двухрежимными делают отопительные (зима – весна/осень) либо кровельные горелки.

В модулируемых горелках подача топлива и воздуха плавно и непрерывно регулируется автоматикой, отрабатывающей по комплексу критически важных исходных параметров. Напр., для отопительной горелки – по соотношению температур в помещении, наружной и теплоносителя в обратке. Выходной параметр возможен один (минимальный расход газа, наибольшая температура пламени) или их может быть тоже несколько, напр., при температуре пламени у верхнего предела минимизируется расход топлива, а при ее падении оптимизируется для данного техпроцесса температура.

Примеры конструкций

Разбираясь в конструкциях газовых горелок, пойдем по пути увеличения мощности, это позволит лучше понять материал. И с самого начала познакомимся с таким важным обстоятельством, как наддув.

Мини от баллончика

Как устроена однорежимная мини газовая горелка для настольной работы с питанием от баллончика для заправки зажигалок, хорошо известно: это 2 иглы, вставленные друг в друга, поз. А на рис.:

Наддув – от аквариумного компрессора. Поскольку без сопротивления распылителя под водой он дает заметно пульсирующий поток, нужен ресивер из 5 л баклаги. Газировка в таких не выпускается, так что пробку ресивера нужно будет дополнительно загерметизировать сырой резиной, силиконом или просто пластилином. Если взять компрессор для аквариума на 600 л и более, а топливом – 100% изобутан (такие баллончики дороже обычных), можно получить пламя свыше 1500 градусов.

Камни преткновения при повторении данной конструкции, во-первых, регулировка подачи газа. С воздухом проблем нет – его подачу устанавливают штатным регулятором компрессора. Но регулировка газа перегибанием шланга очень груба, а регулятор от капельницы быстро выходит из строя, он же вместе с ней одноразовый. Во-вторых, сопряжение горелки с баллончиком – чтобы его клапан открылся, нужно надавить на заправочный штуцер

Поможет решить проблемы первое, узел, показанный на поз. Б; делают его из той же пары игл. Сначала нужно подобрать отрезок трубочки для втулки, с небольшим усилием налезающий на штуцер баллончика, а затем, также с небольшим усилием, затолкать его в канюлю иглы; ее, возможно, придется немного рассверлить. Но втулка не должна болтаться ни на штуцере, ни в канюле по отдельности.

Затем делаем обойму для баллончика с регулировочным винтом (поз. В), вставляем баллончик, надеваем на штуцер регулятор по поз. Б, и заворачиваем винт до получения нужной подачи газа. Регулировка очень точная, буквально микроскопическая.

Паяльные горелки

Проще всего сделать паяльную горелку прим. на 0,5-1 кВт, если у вас есть в наличии любой газовый вентиль: кислородный серии ВК, от старого автогена (ацетиленовый ствол заглушается) и т.п. Один из вариантов конструкции паяльной горелки на основе газового вентиля показан на рис.

Его особенность – минимальное количество точеных деталей, да и те можно подобрать готовые, и достаточно широкие возможности регулировки пламени перемещением насадки 11. Материал деталей 7-12 – достаточно жаростойкая сталь; в данном случае подойдет относительно недорогая Ст45, т.к. температура пламени из-за полного отсутствия профилировки газового канала и эжекторных окон (которых как таковых и нет) не превысит 800-900 градусов. Также, вследствие того, что эта горелка одноконтурная, она довольно-таки прожорлива.

Двухконтурные

Двухконтурная газовая горелка для пайки намного экономичнее и позволяет получить пламя до 1200-1300 градусов. Примеры конструкций такого рода с запиткой от 5 л баллона даны на рис.

Горелка слева – на мощность ок. 1 кВт, поэтому состоит всего из 3-х деталей, не считая газового ствола и ручки, так что отдельного вентиля на регулировку пламени не требуется. При желании можно сделать сменные капсюли инжектора на меньшие мощности; расход топлива на малых мощностях при этом весьма заметно упадет. Простота конструкции в данном случае достигнута благодаря использованию схемы с неполным разделением воздушных контуров: весь воздух засасывается через отверстия в корпусе, но часть его увлекается горящей газовой струей через отверстие диаметром 12 мм в дожигатель.

Неполное разделение воздушных контуров не позволяет выйти на мощность свыше 1,2-1,3 кВт: Re в камере сгорания скачет «выше крыши», отчего начинается горение хлопками вплоть до взрыва, если попытаться наладить пламя, поддав газку. Поэтому, не имея опыта, инжектор в это горелку лучше ставить 0,3-0,4 мм.

Горелка с полным разделением воздушных контуров, чертежи которой даны справа на рис., развивает мощность до нескольких кВт. Поэтому в ее арматуре необходим, кроме запорного на баллоне, и регулировочный вентиль. Совместно со скользящим первичным эжектором он позволяет в достаточно широких пределах регулировать температуру пламени, выдерживая минимальный на данной мощности его расход. Практически, выставив вентилем пламя желаемой силы, перемещают первичный эжектор, пока на пойдет узкая голубая струя (очень горячая) или широкая желтоватая (не такая горячая).

Для горна и кузницы

Двухконтурная горелка с полным разделением контуров пригодна и для кузнечных работ. Напр., как за 10-15 мин соорудить из подручных материалов горн для только что описанной, см. видео:

Видео: газовый горн за 10 минут

Слесарно-кузнечная газовая горелка специально для горна также может быть построена по полной двухконтурной схеме, см. след. ролик.

Видео: газовая горелка для горна своими руками

И, наконец, мини газовая горелка может греть и маленький настольный горн; как их вместе сделать самому, см.:

Видео: мини-горн своими руками в домашних условиях

Для тонкой работы

Здесь на рис. даны чертежи газовой горелки со встроенным регулировочным вентилем для особо точных и ответственных работ. Ее особенность – массивная камера сгорания с охлаждающим оребрением. Благодаря этому, во-первых, уменьшаются термические деформации деталей горелки. Во-вторых, случайные скачки подачи газа и воздуха практически не влияют на температуру в камере сгорания. В результате установленное пламя долгое время держится очень стабильно.

Высокотемпературная

Наконец, рассмотрим горелку, предназначенную для получения пламени максимально высокой температуры – на 100% изобутане без наддува это горелка дает пламя с температурой более 1500 градусов – листовую сталь режет, плавит в мини-тигле любые ювелирные сплавы и размягчает любое силикатное стекло, кроме кварцевого. Неплохой инжектор для этой горелки получается из иглы от инсулинового шприца.

Отопительные

Если вы планируете раз навсегда перевести свою старую печку или котел с дров-угля на газ, то у вас нет иного выхода, как приобрести модулируемую горелку с наддувом, поз. 1 на рис. В противном случае любая экономия на самоделке скоро будет съедена перерасходом топлива.

В случае, когда для обогрева требуется мощность более 12-15 кВт и вдобавок есть человек, готовый и способный взять на себя обязанности истопника, регулирующего подачу газа сообразно наружной температуре, более дешевым вариантом будет двухконтурная атмосферная горелка для котла, схема устройства которой дана на поз. 2. Хорошо в данном качестве зарекомендовали себя т. наз. саратовские горелки, поз. 3; они выпускаются на широкий диапазон мощностей, давно и успешно применяются в теплотехнике.

Если же вам нужно продержаться на газе некоторое время, напр., до конца отопительного сезона, и затеять затем реконструкцию системы отопления, или запустить на газе, напр., дачную либо банную печку, то для этого своими руками может быть изготовлена полутораконтурная газовая горелка для печи. Схема ее устройства и работы дана на поз. 4. Непременное условие – топка отопительного прибора должна быть с поддувалом: если пускать вторичный воздух в зазор между зевом топки и корпусом горелки, расход топлива существенно возрастет. Чертеж полутораконтурной газовой горелки для печи мощностью до 10-12 кВт дан на поз. 5; продолговатые отверстия для забора первичного воздуха должны находиться снаружи!

Кровельные

Газовая горелка для кровельных работ с современными наплавляемыми материалами (кровельная лампа) обязательно выполняется двухрежимной: на половинной мощности прогревают подстилающую поверхность, а на полной наплавляют покрытие после разворачивания рулона. Промедление здесь недопустимо, поэтому тратить время на переналадку горелки (что возможно только после ее остывания) нельзя.

Устройство кровельной газовой горелки промышленного производства показано слева на рис. Она двухконтурная по схеме с неполным разделением контуров. В данном случае такое решение допустимо, т.к. горелка работает на полной мощности ок. 20% времени технологического цикла и эксплуатируется подготовленным персоналом вне помещения.

Самый сложный узел кровельной лампы, вряд ли повторимый в домашних условиях – клапан переключения мощности. Однако без него возможно обойтись ценой небольшого увеличения расхода топлива. Если вы – мастер-универсал и кровельными работами занимаетесь эпизодически, то снижение рентабельности из-за этого не будет заметно.

Технически данное решение реализуемо в горелке со связанными парами воздушных контуров, см. справа на рис. Переход с режима на режим осуществляется либо установкой/снятием корпуса внутренних контуров, либо просто перемещением лампы по высоте, т.к. режим работы такой горелки сильно зависит от противодавления на выхлопе. Для прогрева подстилающей поверхности лампу относят от нее подальше, тогда из сопла пойдет мощный широкий поток не чрезмерно горячих газов. А для наплавки лампу подводят ближе: по кровельному материалу растечется широкий «блин» пламени.

В заключение

В этой статье рассмотрены лишь отдельные примеры газовых горелок. Общее число их конструкций только на «домашний» диапазон мощностей до 15-20 кВт исчисляется сотнями, если не тысячами. Но будем надеяться, что и вам пригодится какая-то из описанных здесь.

Для проведения ремонтных и прочих кровельных работ, подразумевающих под собой расплавление мастик и укладку кровельных материалов, вам понадобится специальная газовая горелка. Устройство используется в основном для выполнения следующих задач:

— нагрев и просушка кровельных материалов;

— резка и пайка металла;

— обжиг слоя старой краски.

Примерное строение газовой горелки

Газовая горелка имеет достаточно простую конструкцию. Она представляет собой стакан, изготовленный из металла и оснащённый форсункой и рукоятью, которая закреплена на корпусе . Для изготовления рукоятки может использоваться жаропрочный пластик или дерево. Газ попадает в корпус, проходя через газопроводный канал. В большинстве случаев для работы горелки применяется пропан под давлением.

Стакан горелки должен иметь форму, которая защищает пламя от задувания ветра.

На корпусе горелки имеется вентиль, позволяющий регулировать длину пламени и интенсивность подаваемого газа . Хорошо, если горелка имеет редуктор, который позволяет экономно расходовать газ.

Составные части горелки для кровли

В процессе сборки прибора механическая обработка практически не используется. Горелка собирается из готовых запчастей. Для её изготовления нам понадобятся:

Стальной вентиль, который можно взять от баллона, предназначенного для хранения сжиженного газа.
Заглушка, которая используется для перевозки газовых баллонов.
Жиклер от паяльной лампы с диаметром сопла 0,8 мм.
Отрезок трубы длиной один метр с внутренним диаметром 10 мм. и толщиной стали 2 мм.
Деревянная ручка.

В качестве рукоятки можно использовать ручку от перегоревшего паяльника.

Поэтапный процесс изготовления горелки

Процесс изготовления газовой горелки начинается с того, что подводящую трубку, в качестве которой мы будем использовать стальную трубу, мы вставляем в ручку и закрепляем с помощью клея. Рассекатель и корпус необходимо выточить из латунного прутка, диаметр которого должен составлять 20 мм. В готовом корпусе просверливаются два радиальных отверстия (диаметр каждого – 5 мм.) и четыре отверстия в стержне рассекателя (диаметр каждого – 1 мм.).

При сборке необходимо с небольшим натягом запрессовать рассекатель в корпус. В то же время фланец устанавливается внутрь корпуса обязательно с зазором, то есть внутренний диаметр изготовленного корпуса должен быть больше на 0,6 мм. диаметра проточен. Полученная щель отвечает за торможение газового потока, который подводится к просверленным отверстиям в запальнике.

Такие форсунки стоят в покупных моделях

Чтобы сделать тонкое отверстие в нашей форсунке, необходимо взять сверло диаметром 2 мм. и с его помощью сделать глухое отверстие, которое на 1,5 мм. не доходит до выхода. Сверло с диаметром 0,4 мм. используется для перемычки. Полученное отверстие нужно полностью зачеканить несильными ударами молотка. Затем необходимо подточить торец. Для этого берём шлифовальную бумагу и подтачиваем до тех пор, пока не будет найдено нужное сечение выходного отверстия, то есть до момента, когда форсунку можно будет надеть на наконечник трубки горелки с резьбой.

На конец трубки подачи газа необходимо надеть подводящий шланг, изготовленный из ткане-резинового материала. Закрепляем шланг на трубке хомутом. Выставляем рабочее давление, после чего подаём газ. Подождите, пока весь воздух вытеснится из шланга, и только потом форсунку внесите в пламя газовой конфорки.

Самодельная газовая горелка - это устройство, которое имеет целый ряд преимуществ по сравнению с остальными ее аналогами, работающими на бензине и иных видах топлива. Основные преимущества газовых горелок заключаются в следующем: они просты в применении, не издают вредных и неприятных запахов во время использования и не коптят, как, например, бензиновые. К тому же очень компактна, а значит, использовать ее можно практически в любых отраслях хозяйства. В чем же ее особенности и как ее сделать своими руками?

Устройство газовой горелки

Конструкция данного инструмента предполагает наличие следующих основных деталей:

Редуктора.
Форсунки.
Регулятора подачи топлива (в данном случае газа).
Головки.
Узла, куда закрепляется

На чем она работает?

Что касается топлива, то газовая горелка зачастую работает на пропане (либо смеси «пропан-бутан»). Им заполняется отдельная емкость (баллон), который, как мы уже отметили выше, крепится на специальный узел.

Сложно ли сделать ее своими руками?

Стоит отметить, что в своей конструкции данный аппарат не имеет каких-либо сложных элементов и деталей. Поэтому делается своими руками очень быстро (как показывает практика, на работу уходит не более 30-40 минут времени), и разобраться в ее конструкции сможет даже начинающий мастер. В случае с бензиновыми устройствами дела будут обстоять не так позитивно.

Область применения и элементы конструкции

Используется она в основном для нагрева и просушки материалов, для резки металлических изделий, в том числе труб, и обжига старой краски. В конструкцию горелки включаются металлический корпус (в него входит также специальный стакан, который не дает ветру задуть пламя), форсунка (для розжига топлива), рукоятка, которая крепится к корпусу (кстати, ее длина должна быть не более 100 сантиметров), держатель (устанавливается на рукоятку и изготавливается из дерева либо жаропрочного пластика), а также газовый шланг. Кроме этого, здесь присутствует редуктор и подводящая трубка с вентилем. Последний регулирует уровень подачи газа и, соответственно, длину пламени тоже.

Как делается мини-газовая горелка своими руками?

Начать можно с самого простого - с рукоятки. Ее можно сделать из дерева, а лучше всего взять готовую от какого-либо перегоревшего паяльника. Подводящую трубку следует изготовить из стали. Особе внимание обращайте на размеры. Оптимальный диаметр трубки должен быть примерно 1 сантиметр. При этом толщина не более 2-2.5 миллиметров. Данную трубку необходимо вставить в ручку и зафиксировать. Сделать это можно при помощи обычного клея.

Корпус

Его мы делаем тоже из стали, а именно из латунного прутка шириной в 2 сантиметра. Из него также можно изготовить и рассекатель. Далее необходимо проделать несколько отверстий. Это нужно для того, чтобы обеспечить нормальную подачу кислорода. В противном случае при малейшем сквозняке пламя горелки потухнет или газ с форсунки попросту не зажжется. Сколько нужно делать отверстий? Их в общем количестве 4, каждое из которых имеет диаметр в 1 миллиметр. Эти отверстия нужно сделать в стержне рассекателя. Кроме этого, просверлите 2 радикальные дыры по 5 миллиметров непосредственно в корпусе. Все это будет способствовать нормальному горению топлива в устройстве, что положительно скажется на скорости и качестве выполняемых работ.

Как дальше делается самодельная газовая горелка? Далее вам необходимо будет запрессовать рассекатель в корпус. При этом внутренний фланец следует устанавливать с небольшим зазором (не менее 0.6 миллиметра). Эта щель будет служить для торможения потока газа, подводящегося к отверстию запальника.

Как сделать форсунку?

Она будет вытачиваться из металлического прутка. Для того чтобы сделать отверстие в форсунке, вам нужно будет применить 2-милиметровое сверло и проделать им глухое отверстие. При этом расстояние до выхода должно составлять не менее полутора миллиметров. Для перемычки примеряем сверло диаметром в 4 мм. Проделанное отверстие зачеканивается молотком, затем подтачивается торец устройства наждачной бумагой. Обрабатывать его нужно до того момента, когда на резьбовой наконечник трубки можно будет навернуть форсунку.

Теперь на конец трубки надевается шланг (он идет от баллона), выполненный из специального резино-тканевого материала. Закрепляется он обычным хомутом при помощи крестовой или минусовой отвертки. Когда выставится рабочее давление, произведите подачу газа и внесите форсунку в пламя газовой конфорки. Делать это нужно только после того, как вещество полностью вытеснило воздух из шланга. Верхнюю часть детали следует подвергнуть шлифовке. Обрабатывать ее нужно до тех пор, пока длина факела горелки не будет составлять порядка 50 миллиметров.

Как собрать все эти элементы воедино?

Корпус вместе с рассекателем следует навернуть на наружную резьбу форсунки. При этом газовая горелка, своими руками изготовленная с учетом всех рекомендаций, должна подавать ровное пламя. Важно следить за тем, чтобы во время сгорания топливо не издавало копоти.

Что делать, если горелка дымит и подает неровное пламя? В таком случае нужно постепенно поворачивать корпус на резьбе форсунки. Делать это необходимо до тех пор, пока газ не будет давать такой характерный дым. Если очень свободное, уплотните его Все, на данном этапе газовая горелка своими руками успешно сконструирована. Теперь можно смело пользоваться ею в хозяйстве.

Несколько слов о порядке работы с инструментом

Чтобы газовая горелка, своими руками сделанная, была безопасной в использовании, перед первым запуском обязательно проверьте ее детали на герметичность, а именно паяльные соединения, места совмещения разъемов и рукавов. После этого откройте вентиль на пол-оборота и подождите, пока устройство не подаст пламя. Здесь процесс розжига происходит автоматически, поэтому дополнительно никаких действий предпринимать не следует. Теперь отрегулируйте уровень и длину подаваемого пламени (делается это при помощи редуктора или того же вентиля) и приступайте к работе.

Итак, мы выяснили, как изготавливается газовая горелка своими руками, узнали ее конструкцию и правила пользования этим устройством.

В этой статье я расскажу вам, как у меня получилось собрать газовую горелку своими руками из водопроводных фитингов, которые есть в любом отделе скобяных изделий. Найти регулятор оказалось не так-то просто. Можно использовать газовый редуктор 5-10 psi (0.34-0.68 атмосфер), но в этом случае вы не сможете регулировать пламя горелки.

Основная цель, которую я преследовал, собирая эту газовую пропановую горелку, — плавление металла в горне, но ее можно использовать и в других целях. Например, ею можно сжигать сорняки. Горелку можно изменять, подстраивая под свои нужды, но основные принципы действия останутся неизменными.

Внимание: пропан – взрывоопасный газ, вы работаете с ним на свой страх и риск. Я не несу никакой ответственности за вред, причиненный вашему здоровью или имуществу. В процессе сгорания пропана выделяется моноксид углерода (угарный газ), использовать оборудование, в том числе эту горелку, работающее на пропане, можно только в хорошо проветриваемых помещениях.

Шаг 1: Материалы и инструменты

Показать еще 4 изображения

Материалы для сборки мощной газовой горелки:

бочонок резьбовой 13 мм (1/2”) (минимум 25 см).
латунная соединительная муфта 13 мм (1/2”)
латунная заглушка на трубу с внутренней резьбой 3,2 мм (1/8”)
латунный бочонок резьбовой 3,2 мм (1/8”) х 5,1 см (2”)
латунный ниппель 13мм (1/2”) х 13мм (1/2“)
латунная футорка 6,4 мм (1/4”) х 3,2мм (1/8”)
латунная соединительная муфта 6,4 мм (1/4”)

Газовые фитинги:

быстроразъемное соединение для газового оборудования низкого давления штекер 6,4 мм (1/4”) для сварки пропаном
БРС с шаровым клапаном 6,4мм (1/4”) розетка
настраиваемый регулятор подачи пропана 1-5 psi (0,068-0,34 атмосфер)
резьбовой герметик
металлический лист
саморезы
сверло 6,4мм (1/4”)
сверло 0,8 мм (1/32”) (или меньше, в зависимости от того, насколько большое пламя горелки вы хотите получить)

Инструменты:

дрель
кернер
разводной ключ
припой и флюс
паяльная горелка/лампа

Шаг 2: Видео сборки

В видеоролике подробно показан процесс сборки горелки, он является дополнением к статье.

Шаг 3: Этого лучше не делать

Сначала я взял для сборки слишком короткий резьбовой бочонок, из-за этого горелка очень сильно нагревалась. Лучше использовать кусок черной стальной трубы длиной 20-25 см, она будет не так сильно нагреваться. Я не смог найти кусок стальной трубы нужной длины и вместо этого взял оцинкованную трубу и с помощью муфты нарастил нужную мне длину.

Оцинкованная труба при нагревании может выделять ядовитые пары цинка, этого можно избежать, если оставить трубу в уксусе на ночь, чтобы покрытие сошло.

Шаг 4: Собираем горелку

В видеозаписи более понятно показаны этапы сборки самодельной газовой горелки. Все соединения нужно делать с использованием резьбового герметика или уплотнительной нити.

В латунной заглушке просверлите отверстие для пропуска газа, для этого я использовал сверло 0,8 мм.
На стальной трубе просверлите четыре отверстия по линии окончания резьбы, для этого я использовал сверло 3,2 мм.
Латунный резьбовой бочонок 3,2мм х 5,1 см впаиваем в латунный ниппель 13мм х 13 мм, центры окружностей деталей должны совпадать. Ниппель, в свою очередь, закручиваем в соединительную муфту 13 мм (1/2”). Муфту приложите к концу стального наконечника. Назовем эту собранную деталь «центрированный ниппельный узел».
Навинтите латунную заглушку 3,2 мм с просверленным отверстием на латунный резьбовой бочонок 3,2 мм х 5,1 см, который является частью «центрированного ниппельного узла». Нужно закручивать заглушку до тех пор, пока она не упрется в резьбу латунного ниппеля 13 мм х 13 мм, теперь эту деталь назовем «узел жиклера».
«Узел жиклера» вкручиваем в латунную муфту 13 мм.
Стальную трубу с просверленными 3,2 мм отверстиями вкручиваем в латунную муфту 13 мм с другой стороны.
Закручиваем латунную муфту 6,4 мм (1/4”) с другой стороны жиклерного узла.
Закручиваем латунную футорку 6,4 мм (1/4”) х 3,2мм (1/8”) в латунную муфту 6,4 мм (1/4”).
Закрутите быстроразъемное соединение для газового оборудования низкого давления штекер 6,4 мм (1/4”) в латунную футорку.

Шаг 5: Сопло горелки

Сформируйте сопло горелки из металлического листа. Я просто отрезал кусок металлического листа и методом проб и ошибок пассатижами закрутил металл в конус. В основании конуса просверлены отверстия, и через них, саморезами, сопло закреплено на конце стальной трубы. Для изготовления сопла я бы посоветовал использовать нержавейку.
Горелка собрана!