Во время проведения строительно-монтажных, ремонтных, ювелирных или иных работ, подразумевающих локальное нагревание элементов до высоких температур, одним из необходимых инструментов является газовая горелка. Рынок предлагает достаточно большое количество подобных изделий, однако их приобретение потребует вложения немалых средств, что не всегда уместно. Например, если речь идёт о периодическом применении нагревателя для пайки металлов во время ремонта автомобиля, то может быть изготовлена газовая горелка своими руками. Об этом и пойдёт речь далее.
Перед тем как сделать газовую горелку своими руками, необходимо определиться с тем, какие газовые горелки могут изготавливаться самостоятельно. Устройства этого типа отличаются по ряду факторов, одним из которых является используемых газ. Так можно выделить:
Ацетиленовые горелки – длительное время применялись при проведении сварочных работ, так как позволяли добиться температуры свыше 2000 градусов, но постепенно выходят из использования ввиду удорожания необходимых расходных материалов и высокой опасности технологии.
Метановые горелки – в частном или промышленном использовании не фигурируют, так как используемый энергоноситель обладает ядовитыми свойствами, при этом неэкономичен.
Бензиновые горелки – обладают достаточной эффективностью, но коптят и требуют соблюдения строгих правил безопасности.
Из всех возможных вариантов, газовые горелки обладают наилучшим соотношением доступности, безопасности и эффективности.
Кроме того, газовые горелки отличаются и по типу применяемой конструкции:
Атмосферные – приток необходимого для поддержания горения воздуха организуется с помощью естественного атмосферного давления.
Эжекционные – приток воздуха образуется выдуваемым газом.
Наддувные – воздух подаётся принудительно с помощью компрессора, являющегося частью конструкции горелки.
При выборе варианта конструкции необходимо понимать, что чем самодельная газовая горелка мощнее, тем сложнее для самостоятельного изготовления будет её конструкция.
Перед тем, как сделать нужную газовую горелку своими руками необходимо подготовить необходимые инструменты и материалы, а также выполнить чертёж проекта. При достаточном уровне квалификации и наличии специального оборудования изготовить можно любой из вариантов, но в большинстве случаев стоит говорить о простейшей конструкции. Использование горелки сопряжено с достаточно высоким уровнем опасности, поэтому делать сложные и мощные самоделки не рекомендуется. В то же время мини газовая горелка способна стать достаточно эффективно решать свои задачи, при этом сравнительно проста для самостоятельной сборки.
Первоначальным этапом работ является создание принципиальной схемы. Если брать в качестве ориентира наиболее простой вариант, то горелка на пропане будет состоять из газопроводящей трубки, форсунки, сопла и рукоятки для удержания. При составлении схемы необходимо в масштабе отразить все конструкционные элементы. К слову, небольшую турбо- горелку можно изготовить, используя простую иголку от шприца и баллончик для заправки зажигалок.
Для её изготовления можно взять соответствующий элемент конструкции пистолета для монтажной пены. Особого внимания заслуживает то, что в этом случае необходимый для нагнетания потока газа жиклёр уже установлен. Остаётся только вытащить небольшой шарик на пружинке, который служит для остановки пены. Диаметра имеющегося отверстия будет достаточно для предполагаемых целей использования.
В качестве регулировочного клапана можно использовать простой газовый клапан-бабочку. Такой вариант позволить обеспечить возможность изменения интенсивности потока газа, при этом не увеличивает внешние габариты узла. Сочетание эффективности и простоты конструкции этого элемента может сравниться лишь с его доступностью, при этом такая пропановая горелка прослужит долго.
Для изготовления этого элемента можно использовать подходящий по диаметру обрезок металлической трубы. С одного из краёв этого обрезка выполняется ряд пропилов, после чего получившиеся лопасти равномерно загибаются к центру.
Этот элемент может быть изготовлен из любых подручных средств. При этом главное, что необходимо обеспечить – изоляцию рук, так как работающая горелка от природного газа будет нагревать многие свои элементы.
Когда все элементы конструкции будут изготовлены, можно приступать к их соединению в единый комплекс.
К переходнику подключается шланг, идущий на баллон и основные этапы работ можно считать завершёнными. При выполнении работ важно обеспечить герметичность соединения элементов, поэтому все резьбовые узлы должны быть дополнительно уплотнены с помощью ФУМ-ленты.
Для придания горелке на газе более презентабельного вида все внешние металлические поверхности необходимо отшлифовать. Кроме того, шлифовке подлежит и выпускная форсунка, для обеспечения ровного пламени без рывков.
Как видно из изложенного, при минимальном использовании инструмента и базовом уровне квалификации, изготовить простую горелку на пропане вполне можно изготовить и самостоятельно. Для лучшего понимания вопроса можно ознакомиться с видео по изготовлению газовой горелки своими руками и выполнять работы по аналогии. При этом важно помнить, что соблюдение правил техники безопасности является обязательным условием.
Практически у каждого мужчины возникала необходимость пайки металла в домашних условиях. Сам процесс несложный. Препятствие только в том, что оборудование для этого процесса не всегда есть у домашнего мастера. Газовый баллон есть, а вот специальной горелки для этого нет. Попробуем обойтись без автогена и изготовить для пайки простую горелку. Сразу необходимо отметить, что она не будет давать такой же мощный поток пламени, как ее аналог промышленного производства. Это значит, что производить сварку тяжелых конструкций вам не удастся. А вот паять простые изделия или заниматься ремонтом некрупных металлических конструкций вы вполне сможете.
Газовая горелка для пайки и ремонта небольших металлических конструкций пригодится в любом хозяйстве.
Для изготовления горелки вам потребуются:
Вернуться к оглавлению
Конструкция самодельной газовой горелки и схема подключения к баллону.
Сначала к латунной трубке необходимо приделать ручку. Используют для этого обычно либо ручку от старого паяльника, либо в обычном деревянном бруске просверливают продольное отверстие с диаметром, соответствующим диаметру самой латунной трубки. Далее ручка крепится к трубке с помощью эпоксидной смолы или силикона. Ей придается форма удобная для вас.
Особенно тщательно необходимо подойти к изготовлению форсунки. Желательно, чтобы отверстие форсунки было около 0,1 мм. Просверлить такое отверстие в домашних условиях невозможно, поэтому делается более широкое, и края его зачеканиваются до необходимых размеров. Работа эта очень точная, поэтому потребует от вас много времени. Для надежности выполнения всех действий, заготовку закрепляют в тиски и наносят удары молотком вертикально с небольшой «оттяжкой» к центру.
Вся процедура производится по кругу, чтобы избежать отклонения направления подачи газа в дальнейшем. После чеканки головка форсунки обрабатывается мелкой наждачной бумагой. На обратной стороне форсунки нагоняется резьба для соединения с подводящей трубкой. Часто для соединения форсунки и трубки используется пайка. Отметим, что это далеко не лучший способ соединения: в случае необходимости будет очень сложно произвести ремонт или замену форсунки.
Вернуться к оглавлению
Вообще, описанный вариант изготовления горелки можно считать уже законченным: работать ваш агрегат будет, достаточно лишь соединить все воедино, открыть кран газового баллона и поджечь газ. А вот дальше пойдут одни неудобства, так как регулировать поток газа можно будет только краном газового баллона, причем максимальной мощности пламени вы не добьетесь. Горелка нуждается в дооборудовании краном и рассекателем. Кран можно монтировать как на самой горелке, так и на подводящей трубке. Удобнее, когда он находится в непосредственной близости от ручки (на 2-4 см выше). Кран можно использовать от горелки старого автогена или иной аналог. Его лучше стационарно закрепить на трубке на резьбовое соединение, уплотнив ФУМ-лентой.
Рассекатель изготавливается из латуни. Лучший вариант — это цилиндрическая заготовка с отверстием для подводящей трубки и параллельными ему отверстиями меньшего диаметра. Такая заготовка крепится на трубку таким образом, чтобы ее края выступали на 2-3 мм вперед от края форсунки. Такое маленькое приспособление будет выполнять две функции: защитит пламя от бокового ветра и обеспечит поток кислорода, необходимого для поддержания устойчивого пламени.
Вернуться к оглавлению
Для обустройства рассекателя необязательно изготавливать столь сложную конструкцию. Вполне подойдет и латунная трубка, диаметр которой несколько больше диаметра подводящей трубки. Такой наконечник необходимо закрепить на трубке параллельно ей. Поток воздуха будет обеспечиваться за счет того, что выходящий из форсунки газ будет создавать зону пониженного давления, соответственно поток воздуха самостоятельно устремится в эту область.
Принцип работы будет такой же, как и у обычного туристического примуса. Отличия самоделки от примуса заключается в значительно меньших размерах и в том, что здесь в качестве горючего используется газ, а не бензин. А еще газовая горелка не требует создания избыточного давления внутри емкости с газом, поскольку оно и так присутствует.
Самодельная горелка совсем неприхотлива к составу газа: работает она как на чистом пропане, так и на пропаново-бутановой смеси. Разница будет ощущаться только в скорости прогревания материала в период пайки. Но даже этот момент можно нивелировать за счет регулировки подачи газа.
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.
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.
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.
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:
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).
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.
Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:
Газовые горелки малой мощности для быта и мелкого частного производства по эксплуатационным показателям классифицируются след. образом:
Касательно способа сжигания топлива газовая горелка может быть выполнена по одной из след. схем:
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.
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:
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:
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.
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.
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.
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.
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).
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:
Слесарно-кузнечная газовая горелка специально для горна также может быть построена по полной двухконтурной схеме, см. след. ролик.
И, наконец, мини газовая горелка может греть и маленький настольный горн; как их вместе сделать самому, см.:
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.
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.
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!
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 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.
Газовая горелка — это специальное устройство, которое обеспечивает равномерное сгорание газа и позволяет регулировать подачу топлива. Зачастую, не каждый человек может позволить себе подобное устройство, однако газовая горелка своими руками, сделанная из подручных материалов, будет экономичной и практичной альтернативой заводским аналогам.
Основными компонентами изготовления мощных газовых горелок являются промышленные вентили. Они могут быть новыми, однако для самодельного устройства достаточно использовать бывшие в употреблении при отсутствии утечки газа. Предназначены они для работы в паре с 50-литровым газовым баллоном на пропане, имеющим угловой вентиль и редуктор.
Устройство данной горелки изображено на рис. 1. За основу принят вентиль кислородного баллона ВК-74.К выходному концу устанавливается выточенная на токарном станке штуцер-рукоятка, к рифленой части которой подключается шланг от баллона. На часть вентиля с конической резьбой К3/4˝ , которой он соединялся с газовым баллоном, накручивается колпачок с подготовленным отверстием с резьбой для жиклера. Можно использовать готовый вариант паяльной лампы или газовой плиты.
Сопло изготовлено из отрезка стальной трубы 1/4˝ длиной 100 мм и приварено к колпачку на двух отрезках проволоки ∅5 мм. Между колпачком и соплом следует оставить расстояние 15 мм для поступления воздуха в зону горения. Подгибом проволочных держателей регулируют положение сопла, чтобы добиться центрового положения пламени.
Последовательность действий для розжига горелки:
Кстати! Наибольшая температура пламени – в конце зелено-голубой части факела.
Самодельная газовая горелка данной конструкции имеет один недостаток, связанный с особенностью расположения вентиля. Поток газа направлен в противоположную сторону нормальному положению. Сальниковые уплотнители испытывают постоянное давление газа(вт.ч. при закрытом вентиле), поэтому необходимо постоянно следить за герметичностью уплотнителей.
Внимание! Вентиль ВК-74 следует использовать лишь при регулировке пламени. Прекращать подачу газа только на баллоне
Если у вас есть ацетиленовый резак с неисправным краником подачи кислорода, не спешите его выбрасывать. Он также сгодится для изготовления горелки(рис 2.). 
Переделки требует смесительная камера,содержимое которой нужно удалить для снижения веса. Потребуется удалить кислородный ствол и кран. Образовавшееся отверстие запаять твердым припоем. Шланг, идущий от редуктора газового баллона, присоединить к штуцеру с левой резьбой М16 × 1,5.
Накидной гайкой на смесительной камере закрепить самодельный наконечник, согнутый под 45°, чтобы было удобнее работать с горелкой. На резьбу наконечника навернуть фланец с приваренным к нему соплом.
Одним из вариантов исполнения такой горелки является использование колпачка с резьбой М22 × 1,5. Конструкция сопла здесь аналогична соплу вышеописанной горелки. Самодельная газовая горелка готова к работе.
Мини газовые горелки больше подходят для работы с мелкими деталями. За основу мини горелки берется игла для накачивания мячей. В ней необходимо сделать пропил, чуть дальше середины иглы.Некоторые иглы уже имеют подобное отверстие, что значительно ускоряет процесс работы. Далее нужно взять иглу для шприца, и согнуть ее примерно на 45 градусов посередине.
Конструкция мини газовой горелки
Заостренный конец иглы для шприца лучше всего заточить, чтобы он был прямым. После этого ее нужно вставить в иглу для мяча таким образом, чтобы один ее конец выходил через отверстие, а второй выступал из большой иглы на несколько мм. Получившуюся мини конструкцию следует зафиксировать с помощью припайки. После этого к основаниям двух игл необходимо присоединить капельницы. Зажимы — регуляторы капельниц нужно сдвинуть как можно ближе к иглам. В получившейся горелке они будут выполнять роль регуляторов подачи газа и воздуха. Их тоже нужно скрепить между собой, и делать это лучше всего с помощью термопистолета. Остается лишь подключить к готовому устройству источник сжатого газа, горелка готова к использованию. Такая самодельная газовая горелка может нагревать предметы до 1000 градусов. Работать с ней следует осторожно, соблюдая технику безопасности.
Использование самодельных газовых горелок может натолкнуть на мысль о собственноручном создании инфракрасного обогревателя. Такие обогреватели созданы для обогревания домов или гаражей, в условиях постоянно растущей цены на газ. Самым простым способом сохранить тепло является использование обыкновенной пищевой фольги. Ее необходимо закрепить на стене позади батарее. Тепловые потоки будут отражаться от алюминиевой поверхности в помещение, что не позволит уйти теплу сквозь стены.
В более сложном варианте можно использовать спираль. Для этого нужно приобрести в магазине спираль накаливания и инфракрасный порт. Делать такое устройство достаточно просто: спираль требуется уложить в металлический блок, который подключается к электросети. К полученной конструкции присоединяется инфракрасный порт. Данное устройство работает на основе способности порта распространять в помещение тепловую информацию, получаемую от горячей спирали.
Для гаражей или иных маленьких нежилых помещениях лучше всего подойдет обогреватель, созданный на основе маленькой жестяной коробки и графитового песка. Такое устройство достаточно компактно, оно не требует много место, при этом прекрасно справляется с поставленными перед ним задачами. Перед началом работы емкость необходимо тщательно промыть и просушить. Она может быть какого угодно диаметра и размера, важно, чтобы она полностью подходила под ваши представления о том, каким должен быть будущий обогреватель.
Графит необходимо перемешать с мелким песком в отношении один к одному и наполовину заполнить коробку. Из листа жести нужно вырезать круг, диаметром подходящий под железную емкость, и прикрепить к его краям выводной провод. Эту конструкцию нужно уложить на смесь песка и гранита, после чего засыпают оставшейся смесью. Далее емкость нужно плотно закрыть крышкой, чтобы искусственным образом создать давление внутри ее. Второй провод корпуса емкости подключается к автомобильному аккумулятору.
Регулировать температуру нагрева такого устройства можно с помощью крышки. При более плотном закручивании температура жестяной коробки будет сильнее. При меньшем он будет терять тепло. Важно не давать такому обогревателю перегреваться. В таких случаях коробочка начнет светиться красным или оранжевым свечением. При перегреве происходит процесс спекания песка, что приводит к потере эффективности работы газовой горелки самодельной. Чтобы ее восстановить, нутро потрясти устройство.
Газовый инфракрасный обогреватель более затратен по материалам, так как требует приобретения небольшой 
инфракрасной керамической грелки. Лучше всего не покупать большое устройство, так как «питаться» оно будет от маленького пропанового баллона, объемом 1 литр. Кроме этого необходима горелка — насадка со специальным краном. В первую очередь необходимо избавиться от всех форсунок горелки, оставив лишь трубу и кран. На трубу надевается шланг, который должен быть длинной чуть более полуметра. К этому устройству и подключается баллон с газом. Очень важно, чтобы при этом он находился в вертикальном положении, так как перемещение газа идет вверх, а не горизонтально. Такой обогреватель работает в течении двух часов на обычном 200-граммовом баллоне.
Рыбаки часто пользуются подобным приспособлением во время зимней рыбалки в палатке. Запас баллонов с газом позволяет комфортно провести ночь на льду. Кроме того, эта конструкция безопасна, в ней нет открытого огня, который может нанести вред. Керамической плитке достаточно 10 минут до полного разогрева, после чего она начинает активно излучать тепло, нагревая воздух вокруг себя.
Как сделать газовую горелку своими руками? Или обогреватель? Очень просто! Главное знать внутренне устройство данных аппаратов для того, чтобы иметь представление о ее работе. После этого изготовление самодельной конструкции не составит труда. Главное, не забывать про соблюдение технике безопасности при работе с открытым огнем или его источниками.
Мастер Куделя © 2013 Копирование материалов сайта разрешено только с указанием автора и прямой ссылки на сайт-источник
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.
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.
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.
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.
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.
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.
