Газовая горелка

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  Какое давление должно быть в расширительном баке

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.

Как устроена газовая горелка. Принцип действия

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

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

горелки для сварки: инжекторная — а; безинжекторная — б; 1 — мундштук; 2 — трубка наконечника; 3 — смесительная камера; 4 инжектор; 5, 6 — регулировочные вентили; 7— ствол; 8 — трубка; 9, 10— ниппели

В свою очередь, инжекционные горелки бывают двух разновидностей:

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

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

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

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

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

Как зажечь?

В специальной литературе обычно указывается четкий порядок розжига устройства. Прежде всего открывают доступ кислорода. Затем подают сжигаемый газ. Полученную смесь нужно сразу же разжечь. Гашение производится в противоположном порядке: изначально перекрывают газовый вентиль, потом — кран, отвечающий за подачу кислорода.

Но пользоваться газовой горелкой по такой схеме имеет смысл главным образом при работе с ацетиленом. Это важно потому, что иначе возникает неприятный эффект – «обратный удар» пламени.

Проблема в том, что если сначала включить кислород, а затем газ, вероятен срыв пламени кислородным потоком. Потому подачу надо открывать не полностью, а на ¼. Некоторые решают проблему иначе: открывают первоначально газ, разжигают его и плавно открывают доступ кислорода. Такой способ помогает отрегулировать факел, и единственным минусом является небольшое количество копоти.

Выбираем горелку

Печные газовые горелки, которые устанавливают в печь домовладения или дачного домика схожи между собой. Как и газовая горелка для котла, она имеет камеру сгорания (теплообменник), корпус, систему дымоотвода, каналы для нагретого воздуха и автоматический блок.

Однако есть одна обязательная деталь, которая имеет в каждом случае свои особенности — газовая горелка для печки. Именно она отвечает за КПД отопительного агрегата, мощностные характеристики, экономное расходование топлива, безопасную эксплуатацию и другие важные параметры.

В газовой горелке происходит процесс смешивания газа с кислородом, в ней находится блок управления процессом горения топлива. С его помощью можно выставить определённый режим, настроенный на уровень температуры, который требуется для обогрева. Котлы и печки часто имеют одинаковые модели горелок.

Одноступенчатые атмосферные газовые горелки для домашней печи не сложные в применении, их легко вмонтировать в отопительный блок. Им не нужная электроподпитка. Такую горелку ставят на лицевую сторону, туда, где располагается топочная дверка.

Важно. Чтобы подобрать горелку, нужно знать её мощность, она заключается в возможности данной модели перерабатывать определённое количество топлива в заданный промежуток времени.

Принцип работы горелки

Пропановые горелки рассчитаны на образование устойчивого пламени заданной формы, что позволяет рабочему легко и просто настроить параметры горения. Все современные модели отличает высокое качество, безопасность и небольшой вес инструмента.

Принцип работы пропановой горелки предельно прост:

  • Газовая горелка соединяется посредством шлангов с редукторами баллонов. Шланги надеваются на ниппели от 6 до 9 миллиметров.
  • Баллоны для работы приобретаются с газом в количестве двух штук: с кислородом и пропаном.
  • Понижающие редукторы ставятся на баллоны с целью создания необходимого давления.
  • После подготовки и крепления всех комплектующих можно открывать газ на баллонах посредством вентилей. Газ регулируется до необходимой величины и поступает по рукавам к пропановой горелке. Перед воспламенением газы смешиваются в инжекторе.
  • Выходящее пламя имеет температуру свыше 2 тыс. градусов.

Классификация горелок

Классификация горелочных устройств выполняют по способу сжигания и давлению газового топлива перед горелкой, варианту топливоподачи воздуха и месторасположению устройства в топочном пространстве.

По способу воздухоподачи они группируются:

  • бездутьевого типа, когда воздух поступает в топочную камеру благодаря разряжению создаваемого дымовой трубой или дымососом, устанавливаемого на выходе газового тракта из котла;
  • инжекционные, захватывают воздушные потоки благодаря скорости истечения струи газа из сопла;
  • дутьевые, использующие принцип принудительной воздухоподачи в топочную камеру центробежным вентилятором.
Читайте также  Можно ли париться при остеохондрозе

Горелочные устройства выпускают с работой для разных показателей по давлению газового топлива:

  • горелки низкого давления — до 6000 Па;
  • среднего — от 6000 Па до 0.3 МПа;
  • высокого — свыше 0.3 МПа.

Современные горелки, особенно работающие на котлах промышленного назначения, выпускаются с возможностью регулирования нагрузки от 10 до 100 %, поэтому для каждого устройства различают:

  • номинальную, для расчетной тепловой нагрузки;
  • максимальную;
  • минимальную.

При этом максимальная теплопроизводительность должна гарантировать устойчивую работу котлоагрегата и не допускать отрыв факела, а минимальная — стабильное горение с самой малой нагрузкой, не допускающей проскока пламени.

Кроме того горелки могут быть только газовые или газомазутные, которые способны работать на мазуте или другом жидком топливе.

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.

Горелка для аргонодуговой сварки – какова роль газа в работе?

Аргонная сварка – один из самых востребованных видов. Данную технологию чаще применяют к материалам из алюминия, но также она вполне подходит для чугуна, титана, меди, серебра. Во время работы с таким оборудованием шов получается почти невидимым, что играет важную роль не только для внешнего вида, но и для прочности изделия. Плюсами аргонной сварки являются хорошее качество и долговечность использования полученного изделия, экономия денег, усилий и нервов. Существенных минусов у данной технологии не замечено.

Аргонная сварка производится с помощью вольфрамового электрода под защитой газа аргона, отсюда и ее название. Принцип работы, который имеет горелка для аргонодуговой сварки, заключается в том, что электрический разряд используется в качестве энергетического источника, а для защиты шва от попадания кислорода задействован специальный газ, масса которого превышает массу кислорода, благодаря этому он и вытесняет кислород из сварочной области. Вольфрамовый провод используется, как электрод.

Настройка оборудования

Напольные газовые котлы с атмосферной горелкой можно настроить самостоятельно. Наддувные же системы регулируются автоматическим блоком управления, не требуют дополнительной настройки.

Схема действий при настройке одноступенчатого оборудования:

  1. Установить устройство на котле.
  2. Подсоединить к газопроводному патрубку.
  3. Проверить на абсолютную герметичность.
  4. Снять корпус горелочного оборудования.
  5. С помощью манометра сделать замеры давления газа на входе.
  6. Подсоединить к электричеству. Проследить, чтобы перемычки, фазы были подключены верно.
  7. В дымоходной трубе разместить газоанализатор.
  8. Запустить устройство.
  9. С помощью манометра снять показания давления на выходе из горелочного блока. Показания давления должны соответствовать параметрам, обозначенным в техпаспорте.
  10. Приток воздуха отрегулировать воздушной заслонкой.
  11. Показания газоанализатора также должны соответствовать всем нормам установки газового оборудования.

Настройка газового оборудования должна проводиться специалистами. Самые простые котлы открытого типа возможно настроить самостоятельно при наличии определенных навыков, знаний устройства горелочного блока. От качества работы горелки зависит эффективность котла, уровень его КПД, расход топлива. Поверхностно определить, что оборудование работает неисправно можно по изменившемуся пламени горелки.