Горелки газовые для котлов: конструктивные особенности и принцип работы

Главная / Горелки для котлов

Назад

Опубликовано: 22.06.2020

Время на чтение: 3 мин

1

2425

Устройство горелки обеспечивает эффективность работы котла и полноту сжигания топлива. Как правило, газовые горелочные устройства для бытовых и промышленных агрегатов реализуются вместе с котлом. Это оптимальное решение, поскольку изготовитель котла не только профессионально рассчитает, изготовит и установить горелку, но и откалибруют ее работу.

Такой агрегат будет готов к работе с лучшими заводскими настройками. В том случае, когда приобретается и устанавливается горелка самостоятельно, могут появиться некоторые трудности, способны нарушить тепловой баланс и работоспособность источника тепловой энергии.

Для того чтобы этого не произошло, собственник должен тщательным образом подобрать ее под габариты топки и тепловую мощность котла.

• 1 Классификация горелок
• 2 Как устроена газовая горелка
• 3 Принцип работы комбинированных горелок
• 4 Эксплуатация бытовых горелочных устройств

Обзор газовых горелок

При выборе прибора следует учитывать его технические характеристики, тип подачи топлива, совместимость с другими устройствами и принцип работы. Среди потребителей популярными являются несколько разновидностей горелок. Обзор начнем с модификации КЧМ. Чаще всего она эксплуатируется в котлах, трансформированных из твердотопливных аналогов или СПГ. Конструкция оборудована тремя форсунками и автоматикой.
Второй популярный тип газовых горелок – «Очаг». Устройство представляет собой пневматический механизм с автоматическим функционалом. Оно отличается повышенным уровнем безопасности и прекращает работу в следующих случаях:

• При недостатке тяги.
• Если гаснет пламя.
• Вследствие нарушения подачи природного газа.

«Очаг» имеет контроллер давления топлива, что дает возможность оптимизировать горение, даже при сбоях в основной системе. Указанные модели отличаются простотой обслуживания, в конвективном отсеке не собирается сажа.

Как выбрать?

На что нужно обратить внимание при выборе горелочного устройства для котла:

— производительная мощность — уровень шума при работе (касается наддувных моделей) — тип обогревательного оборудования, для которого приобретается горелка — разновидность топлива — плюсы и минусы данного устройства — предусмотреть возможные сбои в работе местной линии газоснабжения.

Учитывая эти факторы, можно выбрать наиболее подходящее горелочное устройство для котла так, чтобы он работал максимально эффективно, не обременяя частым профилактическим обслуживанием.

Горелки с принудительной подачей воздуха и предварительной подготовкой газовоздушной смеси

Горелка комбинированная ГБЛ-1,2 КОМБИ

Горелки с принудительной подачей воздуха и предварительной подготовкой смеси имеют наибольшее распространение. Расход газа через эти горелки может быть очень малым (доли кубометра в час) и очень большим (5000 м3/ч и более). В горелках этого типа можно обеспечить заранее заданное качество подготовки смеси до выхода её в амбразуру или топку. Для ускорения процесса смешения газ чаще всего подается через ряд щелей или отверстий, оси которых направлены под углом к потоку воздуха. При подаче газовых струй в поток воздуха от центра к периферии горелки называют «с центральной подачей газа», при подаче от периферии к .

Во многих горелках воздух подают к месту смешения с газом закрученным потоком. Наиболее распространенные устройства для крутки: направляющие лопаточные аппараты с постоянным или регулируемым углом установки лопаток, улиточная форма корпуса горелки, тангенциальная подача воздуха в цилиндрический корпус. В горелках для котлов большой производительности применяют также тангенциальные лопаточные закручиватели. Увеличение степени крутки интенсифицирует процессы смесеобразования и горения топлива, но при этом возрастает сопротивление горелки и расход электроэнергии.

В зависимости от конструкции горелки качество смешения газа с воздухом может быть самым различным: в смесительной камере может только начинаться подготовка газовоздушной смеси, заканчиваясь вместе с процессом горения, а может быть в ней полностью подготовлена для сгорания. Смесительная камера горелки обычно имеет небольшой объем, а скорость вылета смеси из устья при номинальной тепловой мощности 10-50 м/с.

Комбинированные горелки — газомазутные и пылегазовые, как правило, имеют принудительную подачу воздуха. Мазутная форсунка располагается по оси горелки и в зависимости от принятой конструкции во время работы на газе удаляется или отодвигается от устья во избежания перегрева. Для сжигания мазута используется воздух, поступающий через те же воздухонаправляющие устройства, которые служат при работе на газовом топливе.

По материалам книги «Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий» Чепель В. М., Шур И. А. 1980 г.

Устройство горелок

Вне зависимости от типов горелок они состоят из определенных деталей:

• головка горелки;
• элемент крепления горелки к баллону;
• форсунка;
• редуктор с регулировкой подачи топлива;
• держатели для установки посуды.

Также горелки дополнительно могут иметь защиту от ветра, пьезоэлемент для комфортного зажигания, чехол для транспортировки и переходник для крепления баллонов различных типов.

Головка горелки имеет тарелкообразный вид и располагается над форсункой. Крепежный узел для присоединения баллона к горелке обычно либо монтируется на корпусе газовой горелки, либо представляет собой отдельный элемент со шлангом. При использовании горелки в зимний период лучше использовать крепление через шланг, горелка при этом более устойчива и при готовке пищи есть возможность, не отрываясь, согреть баллон.

Форсунки

Форсунки изготавливают из латуни или бронзы. Они имеют отверстие в виде конуса, от диаметра которого прямо зависит мощность горелки, которая в свою очередь регулируется редуктором с управлением подачей топлива. При этом для регулировки подачи предусмотрена специальная ручка. Держатели посуды бывают с зубчиками, что более удобно, и гладкие.

Комментарий!

Такой дополнительный элемент, как защита от ветра очень удобен и широко используется не только от ветра, но и для правильного распределения тепла, а также отражения его.

Пьезоэлемент горелки обычно представляет собой кнопку, но в ряде случаев его делают совмещенным с подачей газа. Транспортировочные чехлы делают из ткани, а чаще всего жесткого пластика. Наличие крепежных переходников при использовании газовых горелок дает возможность использовать различные баллоны.

Популярные разновидности

Теперь давайте рассмотрим самые распространённые модели.

С насадкой для пайки

Это устройство предназначается для нагрева деталей среднего размера, а также для компактной пайки припоем. Это происходит благодаря нагреванию от пламени жала. Такую горелку можно спокойно назвать паяльником без наличия проводов. Резервуар для газа имеет вместимость 8 миллилитров. При заправке бутаном температура пламени составляет 1300 градусов, а температура жала — 450. Длина пламени может регулироваться в пределах 4−6 сантиметров. Диаметр горелки составляет 1,5 сантиметра, а длина — 13 сантиметров.

Цена этой модели примерно 400 рублей.

Достоинства:

• лёгкая заправка;
• наличие насадки для контактной пайки;
• заправки хватает на запайку нескольких деталей среднего размера;
• невысокая цена;
• компактность.

Недостатки: не имеется пьезоподжига.

Микрогорелка

В этом устройстве ничего нет, кроме сопла с регулятором подачи газа и резервуара с клапаном для заправки. В ней не имеется пьезоподжига, и поставляется она не заправленной. В связи с этим, придётся дополнительно приобрести газовый баллончик (можно для зажигалок). Подобной горелки хватит для того, чтобы нагреть без паяльника термоусадку или спаять два провода. Вес такого устройства 43 грамма, а длина — до 20 сантиметров.

Цена оборудования составляет 200 рублей. Это наиболее дешёвое устройство такого типа.

Достоинствами являются такие параметры:

• легкая заправка;
• самая низкая цена.

Недостатки:

• не имеется пьезоподжига;
• заправка быстро кончается;
• пламя маленькое.

Мини-паяльник КВТ XZ-1

Это примечательное устройство от бренда, который производит газовое оборудование. В нём есть пьезоподжиг. В набор входит: 4 насадки для пайки, губка для очистки жала, катушка припоя.

При контактной пайке заявляемая мощность паяльника составляет 137 Вт. Для паяльника весом 120 грамм и длиной 21 сантиметр этого очень много. Такие массо-габаритные характеристики электрическим паяльникам даже и не снились. Как горелка, такой паяльник не позиционируется, но его можно применять в этом качестве — пламя выходит карандашного типа.

Цена такого оборудования составляет 2300 рублей.

Недостатки: высокая цена.

Достоинства:

• высокая тепловая мощность;
• хороший кейс;
• имеется набор комплектующих;
• удобен для пайки;
• именитый бренд.

Iris Barcelona

Этот вид оборудования предназначается для ремонта ювелирных изделий и электронных оборудований, сварки и пайки. Пламя у неё регулируется. Заправлять можно обычным газовым баллоном, который предназначается для зажигалок. Пламя может достигать длины до 3 сантиметров, а температура до 1300 градусов. Работать ей можно приблизительно 20 минут. Длина устройства составляет 20 сантиметров.

Стоит такое устройство 1500 рублей.

Достоинства:

• бренд;
• наличие пьезоподжига;
• небольшие габариты.

Недостатки: пламя не позволяет обрабатывать детали больших и средних размеров.

Бутановая горелка КВТ Х-220

Предназначается для ремонтных и строительных работ. На вид стильная. Ручка — рифлёная, приятная. Система поджига пламени — пьезоэлектрическая. Ёмкость баллона для высокоочищенного бутана составляет 22 миллиметров. Такого объёма газа достаточно для 110 минут непрерывной работы. Пламя достигает длины 3−8 сантиметров, а его форма регулируется от клиновидной острой до мягкого с жёлтыми язычками. Длина устройства 14 сантиметров, а вес — 226 грамм.

Такое устройство стоит приблизительно 1600 рублей.

А вот достоинства такие:

• удобная ручка;
• наличие пьезоподжига;
• наличие подставки;
• является хорошим вариантом для настольных работ.

Недостатки:

• в узкое место не подлезть;
• большие габариты. Из-за этого она не поместится в карман.

Применение в строительстве и быту

Ручные инжекторные горелки используются в ремонтно-строительной и бытовой сфере, где необходимо открытое пламя для нагрева материала. Их универсальность подтверждается широким спектром применения:

1. нагрев и пайка металлов;
2. оплавление битумных материалов для гидроизоляции кровли;
3. обжиг старой краски;
4. сушка железобетонных панелей и литейных форм;
5. пайка и гибка трубопроводных систем;
6. ремонт кабельных линий;
7. огневая обработка животных туш и многое другое.

Подобное приспособление очень просто собирается и разбирается. Его конструкция позволяет использовать разные насадки, поэтому одно устройство можно задействовать для различных газопламенных работ.

Правила безопасности

В процессе работы с газовоздушной горелкой необходимо строго соблюдать правила безопасности. Прежде всего, следует тщательно выбирать устройство, тип которого должен соответствовать его назначению. Во время работы нужно использовать индивидуальные средства защиты и наблюдать за температурой корпуса. В случае чрезмерного перегрева лучше сделать небольшой перерыв.

На рисунке показано, как проверить газовую горелку перед работой

Поскольку газовоздушная технология подразумевает использование сосудов, работающих под давлением, к ним также должны предъявляться соответствующие требования. Процесс подготовки и наполнения баллонов пропаном очень схож с заправкой сосудов сварочной смесью, о которой можно прочитать в статье: заправка сварочной смесью: как это делается.

Качественный газ для газопламенной обработки можно приобрести в . На этом сайте вы получите профессиональный сервис и технически правильную заправку баллонов пропаном.

Параметры для изготовления

Перед сборкой горелки следует заранее определиться с требуемыми параметрами, основными из которых являются:

1. Тип пламени – факельный либо вихревой. Конструкция беспламенных горелок слишком сложна для изготовления в домашних условиях. Факельное пламя воздействует на маленькую площадь и применяется для точеной сварки. При помощи вихревого можно быстро прогреть большие площади поверхности.
2. Устройство для корректирования пламени. Регулятор позволяет уменьшать ил повышать поток в зависимости от материала и способа обработки. Для управления можно использовать водопроводный вентиль.

Основные характеристики

Если вы желаете приобрести это оборудование, то вам необходимо знать, какие именно параметры играют основную роль.

1. Тип пламени. Пламя может напоминать факел или быть вихревого типа. Для точечной пайки подойдёт пламя в виде факела. Это позволит воздействовать на малую площадь изделия. А вот вихревое пламя хорошо прогревает большую площадь поверхности.
2. Регулировка пламени. У некоторых типов горелок совсем нет регулятора. На остальных он расположен в различных местах. Чем проще регулировка огня, тем удобнее работа. Разнообразие положений регулятора позволит обработать разные материалы и производить другие операции, помимо пайки — отпуск металла, прогрев и прочие.

Устройства с одноразовыми и стационарными баллонами

Наиболее удобным и компактным устройством является газовая мини-горелка, которая оснащена одноразовым баллоном. Её хорошо применять для пайки медных изделий в труднодоступных местах, а малый вес и компактность делают работу удобнее. Топливом в таких горелках служат газовые смеси, ацетилен или пропан. На ручке устройства находится вентиль регулировки уровня огня.

Максимального качества соединения можно добиться, применяя газовые горелки со стационарными баллонами. С их помощью можно обрабатывать даже самые тугоплавкие металлы.

Горелки с инжекцией воздуха газом

Горелки этого типа называются инжекционными, так как воздух в них подсасывается (инжектируется) за счет энергии газовых струй, выходящих из одного или нескольких сопл. У односопловой горелки струя газа, поступающего из газопровода под давлением, выбрасывается из сопла с большой скоростью, в результате чего в инжекторе смесителя создается разрежение. За счет разрежения окружающий воздух подсасывается в горелку и при движении вдоль смесителя смешивается с газом. Газовоздушная смесь проходит через горло смесителя (узкая часть), выравнивающее струю смеси, и поступает в его расширяющуюся часть — диффузор, где скорость смеси снижается, а давление возрастает. После диффузора газовоздушная смесь поступает или в конфузор, где её скорость увеличивается до расчетной, и через устье подается к месту горения, и ли в коллектор с огневыми отверстиями. Выходя из этих отверстий, газовоздушная смесь сгорает в виде маленьких голубовато-фиолетовых факелов с внутренним конусом зеленовато-голубого цвета.

Инжекционные горелки делят на горелки среднего давления, способные инжектировать весь воздух, необходимый для полного сгорания газа, и горелки низкого давления, чаще всего инжектирующие только часть воздуха, который называют первичным. Остальной воздух — вторичный — поступает в зону горения за счет разрежения в топке или за счет конвекции в атмосфере. Устойчивая работа горелок среднего давления без отрыва пламени возможна только при наличии стабилизатора пламени. Горелки низкого давления могут работать без специальных стабилизирующих устройств.

Характерной особенностью работы инжекционных горелок является зависимость коэффициента расхода первичного воздуха α перв от разрежения (противодавления) в топке. При постоянном положении воздушной заслонки с ростом разрежения α перв увеличивается, с ростом противодавления уменьшается. Чем больше давление инжекторного газа, тем меньше сказывается эта зависимость: наибольшее влияние разрежение (противодавление) в топке оказывает на работу горелок низкого давления, минимальное — на работу горелок среднего давления при давлении перед соплом более 0,4-0,5 кгс/см2.

Некоторые конструкции инжекционных горелок не имеют диффузорной части (инжекция и смешение происходят в цилиндрическом смесителе) и регулирующей воздушной заслонки.

Основные достоинства: отсутствие затрат электроэнергии на привод вентилятора для подачи воздуха, автоматическое поддержание в определенных пределах расчетного соотношения количеств газа и инжектируемого воздуха и их хорошее перемешивание. Недостатки: ограниченный диапазон регулирования при значении α около 1, высокий уровень шума при использовании газа среднего и высокого давления, зависимость инжекционной способности от степени разрежения в топке, трудность использования подогретого воздуха.

Пламя горелки

Одним из индикаторов правильной работы горелки является цвет пламени. Для газового оборудования характерно ровное голубоватое пламя без примесей других цветов. Наличие вкраплений желтого, красного говорит о том, что горелка работает плохо, это снижает эффективность обогревательного оборудования.

В первую очередь, это касается инжекционных горелочных устройств, но и для вентиляторных иногда характерно тоже. Пламени элементарно может не хватать кислорода. Также вместе с воздухом может попадать пыль, другой мелкий мусор, который будет засорять устройство, снижая КПД котла. Все это непосредственно сказывается на пламени. Если оно гудит, горелка работает громко, огонь изменил цвет – необходимо настроить правильную работу устройства.

Виды горелок

По своим конструктивным, функциональным отличиям горелочные устройства делятся:

По назначению:

• для промышленного оборудования большой мощности
• для оборудования бытового назначения.

По используемому типу топлива:

• устройства для природного газа;
• устройства для сжиженного газа;
• универсальные устройства.

По регулировке пламени:

• одноступенчатые – способны работать на включение/выключение;
• двухступенчатые (как разновидность – модели с плавной модуляцией) – работают на полную мощность, при достижении нужной температуры пламя уменьшается вполовину;
• модулируемые – котлы с модулируемой горелкой отличаются плавной регулировкой силы пламени.

По принципу работы:

1. инжекционные/атмосферные. Работают при подаче воздуха из помещения. Устанавливаются соответственно в открытых камерах сгорания. Использовались также и для моделей котла старого образца.
2. вентиляторные/наддувные. Работают в камерах сгорания изолированного типа. Воздух для горения подается вентилятором. По своим конструктивным особенностям делятся на: — вихревые (отверстия форсунок круглой формы) — прямоточные (форма узкой щели круглого/прямоугольного сечения).
3. диффузно-кенетические. Воздух поступает двумя одновременно: один смешивается с газовым топливом, второй добавляется непосредственно в камере при горении.

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.:

Устройство мини газовой горелки с питанием от баллончика для заправки зажигалок

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.

Простая газовая горелка для пайки

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.

Двухконтурные газовые горелки для пайки

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.

Высококачественная газовая горелка для особо ответственных работ

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.

Высокотемпературная газовая горелка

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.

Отопительные газовые горелки

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.

Газовые горелки для кровельных работ

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.

Принцип работы

Газовые мини-горелки портативного вида с пьезоподжигом могут быть разной конструкции. У одних моделей баллоны могут быть одноразовыми, а у других — съёмными, а третьи вообще работают со стационарными. У многих портативных горелок есть пьезоподжиг для того, чтобы разжигание огня было безопасным и лёгким. В основном это устройство используется для пайки медных труб или прочих изделий из не очень тугоплавкого металла. Во время пайки применяют разные припои — жидкие или твёрдые кислоты для пайки.

Во время работы из баллона подаётся смесь, которая там содержится: ацетиленовая, пропановая или бутановая. Газ проникает в сопло, а там поджигается. Поток огня, который образовался, позволяет до нужной температуры, при которой спаивание будет возможно, прогреть деталь.

Портативную мини-горелку с пьезоподжигом можно применять для спаивания проводов, кабелей, труб, меди, а также для ремонта электроники припоями различных видов. Она может пригодиться и для того, чтобы починить некоторые запчасти в автомобиле (радиатор и прочие).

Но не ограничивается область применения устройства с пьезоподжигом только пайкой изделий. Можно её использовать и в некоторых слесарных работах, при коррозии изделий или при демонтаже для прогрева деталей.

Есть и некоторые нестандартные способы для применения портативного устройства. Если вы любите рыбалку, пикники или охоту, то это устройство может вам пригодиться в полевых условиях. С его помощью можно быстро разогреть еду или развести костёр. При помощи этого агрегата на охоте можно быстро опалить дичь.

Применение

Область использования этого оборудования очень широка. Оно может пригодиться для установки климатических систем, ремонта охлаждающего оборудования, проведения сантехнических работ и прочих операций. Нередко приходится применять это устройство даже при изготовлении украшений. В этих случаях может потребоваться та или иная разновидность оборудования.

Газовые горелки классифицируют по следующим принципам.

1. По способу регулировки пламени — с регулятором мощности или пьезоподжигом.
2. По виду сопла — сменные, вращающиеся, напоминающие копьё.
3. По сфере применения — оборудование узкой направленности и многофункциональные.

Как нужно пользоваться пропановой горелкой

Газовая пропановая горелка будет просто необходима при проведении кровельных работ, просушке форм для литья, удалении старой краски, опрессовке соединительных муфт, пайке медных труб и т.д. Перед использованием горелки приобретаются два баллона – с кислородом и пропаном – на которые монтируются понижающие редукторы. Последние обеспечивают оптимальное давление.

Когда редукторы с помощью шлангов будут присоединены к газовой горелке, можно откручивать вентили и выпускать газ. Перед тем, как воспламениться, газы проходят через инжектор, где происходит их смешивание. Температура выходящего пламени превышает 2 тысячи градусов.

Для проведения работ вначале открывается вентиль с горючим газом, затем – с кислородом. Выходящую из сопла смесь необходимо поджечь. Настройка напора расходного материала производится исходя из показаний приборов или цвета пламени. После, с помощью присадочной проволоки, формируется сварная ванна, и расплавленный металл нужно перемещать, формируя шов. Когда работа будет завершена, присадочная проволока убирается, газовая смесь тушится.

Конструкционные особенности газовой горелки

Этот элемент агрегата создает устойчивое пламя, именно в горелке сжигается поступающее в прибор топливо. Затем полученное тепло двигается вверх, где находится теплообменник, по которому перемещается жидкий теплоноситель. Продукты сгорания и излишки тепла уходят в атмосферу тем или иным способом.

Газовая горелка имеет несложное устройство, она состоит из нескольких главных узлов, среди которых:

1. Форсунка – служит для выброса газа.
2. Система розжига – предназначается для поджигания газообразного топлива.
3. Датчик, контролирующий наличие горящего пламени.
4. Система автоматизации – отслеживает температурные показатели.

Так упрощенно выглядит конструкция.

Современные газовые горелки для котлов отопления — устройства, которые должны соответствовать ряду требований:

Бесшумная работа. Является важным качеством. Многим потребителям знакомы проточные водонагреватели советских времен, в которых пламя сильно шумело. А вот современные модели функционируют относительно тихо Также при выборе устройства следует обратить внимание на розжиг, поскольку не должно быть взрывов и хлопков. На уровень шума дополнительно влияет конструкция камеры сгорания.

Продолжительный период эксплуатации В старых моделях газовых агрегатов горелки работали долго, поскольку в то время оборудование делалось на века. Сейчас подобные технологии не используют, поэтому данные элементы, установленные в газовых котлах, ломаются довольно часто. В этом случае специалисты рекомендуют приобретать приборы, выпускаемые под известными торговыми марками, для которых используют качественные комплектующие. Не стоит покупать китайское оборудование непонятного изготовления и дешевые котлы отечественного производства, поскольку в них часто монтируют недолговечные горелки.

Полное сгорание газообразного топлива

Это важное требование, поскольку горелка должна сжигать природный газ полностью с минимальным выделением продуктов горения и других сопутствующих соединений, включая угарный газ. На степень сгорания также влияют остальные узлы

Не следует забывать об обустройстве качественного отвода газов – для этого нужно сделать дымоход, имеющий хорошую тягу.

Принцип функционирования газовой горелки отличается простотой:

1. Агрегат фиксирует наличие несоответствия между температурой в отопительном контуре с показателями, заданными пользователями оборудования.
2. После открытия газового клапана топливо поступает в горелку.
3. Одновременно срабатывает система розжига.
4. После того, как газ зажегся, появляется пламя.

Одновременно начинается работа датчика пламени, который контролирует его наличие: если вдруг потух огонь, автоматика перекрывает поступление топлива. После достижения в отопительной системе нужной температуры подача газа прекращается.

В каких случаях требуется регулировка пламени горелки?

Атмосферная газовая горелка для обогревательного оборудования чаще выходит из строя. Ею оснащаются модели как настенного, так и напольного котла. Инжекционная горелка напольного оборудования снижает свою эффективность по разным причинам:

• Мощность горелки завышена. Случается, когда для маленького обогревательного оборудования приобретается горелка высокой мощности. При этом для горения недостаточно места, приток воздуха для такой мощности слабый, что приводит к переходу пламени от голубого к желтому, закопчению камеры сгорания, дымохода.
• Если дымоход плохо прочищен, ухудшается тяга котла. При этом отработанные продукты горения слабо выводятся, приток воздуха малый. Это ухудшает горение, пламя желтеет.
• Дефект самой горелки не дает возможность правильно настроить полное сгорание топлива.
• Из-за перепадов давления в системе газоснабжения хорошо отрегулированное оборудование может выбрасывать большое количество неотработанного газа в дымоходную трубу. Частично он оседает копотью, сажей. Большой слой сажи снижает тягу, увеличивает расход топлива.
• Запуск отопительного оборудования после ремонта.
• Наличие посторонних шумов при работе котла, газовой горелки.
• Смена вида топлива.

Возможно Вам будет интересно узнать о принципе работы двухконтурного газового котла >>>

Виды розжига горелки

Современный проточный газовый водонагреватель выпускают с авторозжигом и ручной системой розжига запальника.

Из экономических соображений ручной розжиг невыгодный. Система состоит из пъезоэлемента, приводимого в действие нажатием кнопки. С нажимом клавиши вырабатывается искра, разжигающая запальник. Действие несложное, но запальник в течение дня постоянно горит, расходуя газ. Выключать его нерационально, так как придется часто заново разжигать при необходимости потребления горячей воды.

Авторозжиг происходит сразу после открытия крана горячей воды:

• Первый принцип работы электронного розжига основан на батарейках. Находящийся в ожидании запальник не горит. Когда открывают кран смесителя, давление в водопроводе изменяется и датчик дает сигнал электронному блоку на осуществление розжига. От энергии батареек создается искра. Загоревшееся на запальнике пламя разжигает горелку. Сделав свое дело, запальник выключается до следующего пуска. Розжиг от батареек не требует много энергии. Заряда элементов хватает на год.
• Второй принцип работы авторозжига основан на гидрогенераторе. Проточный газовый водонагреватель вместо батареек комплектуется турбиной. В движение ее приводит поток воды, создающийся в водопроводе во время открытия крана смесителя. Гидрогенератор вырабатывает искру, разжигающую запальник.

Газовые колонки с авторозжигом выгодны из-за меньшего расхода газа и удобства пользования.

1.2. Газовые водонагревательные колонки и их горелки

Газовая водонагревательная колонка предназначена для мгновенного нагрева необходимого количества воды. Бытовые водонагреватели проточного типа не имеют накопительной емкости, так как вода нагревается через змеевик с помощью газовой горелки (рис. 10).

В предыдущих версиях газовых колонок и в современных бюджетных моделях поджиг горелки осуществляется от постоянно горящего запальника, зажигаемого спичкой или пьезоэлементом. В более новых моделях, которые предлагаются всеми магазинами газовых колонок, используется автоматический электророзжиг и электронное регулирование температуры воды на выходе.

Выбирая газовую колонку, надо прежде всего выяснить, какую функцию она будет выполнять. Одно дело, если колонка необходима только для принятия водных процедур или только для мытья посуды на кухне, и совсем другое, если она нужна для снабжения горячей водой нескольких водоразборных точек одновременно. То есть в первую очередь надо обратить внимание на производительность или же на мощность газовой колонки, которые взаимосвязаны между собой. Бытовые газовые водонагреватели по мощности условно разделяют на 3 группы:

мощностью до 19 кВт, мощностью до 25 кВт и мощностью до 32 кВт. Поэтому по расходу воды, подогреваемой колонкой на 25°С, или по производительности они также подразделяются на 3 группы: 10-11 л/мин, 13-14 л/мин и 15-17 л/мин. Таким образом, исходя из потребности в горячей воде и нужно выбирать колонку по мощности.

Рис. 10. Бытовая газовая водонагревательная колонка (вид без крышки)

Второе, на что нужно обратить внимание при выборе колонки — это на способ розжига, который должен быть надежным и удобным. Если раньше отечественные газовые колонки в основном разжигали при помощи спички, то современные колонки имеют ручной пьезорозжиг, который срабатывает при нажатии на кнопку. Но пьезорозжиг не только неудобен, поскольку обычно колонка стоит в одном месте, например, подвале, а кран в другом — в ванной комнате, но и приводит и перерасходу газа. После розжига запальник колонки остается гореть и продолжает гореть и после использования водонагревателя, что увеличивает потребление газа примерно на четверть. В новых водогрейных колонках есть автоматический розжиг — при открытии любого водоразборного крана горячей воды. Автоматический способ розжига — гораздо лучше, поскольку не нужно бежать к колонке, которая в этом случае включается в работу сразу после открытия крана.

В свою очередь, автоматический розжиг может быть либо от встроенной батарейки, либо от генератора гидротурбины. После закрытия крана газ перекрывается, колонка отключается. Следует отметить — если в системе водоснабжения давление воды ниже 0,035-0,045 МПа, то розжиг от турбогенератора осуществить будет невозможно. В то время как розжиг от батарейки и пьезорозжиг возможны уже при давлении воды 0,01-0,02 МПа. И если в доме слабый напор воды, то лучше выбрать газовую колонку с розжигом от встроенных батареек.

Тип горелки — еще один параметр выбора водогрейной колонки, на который также стоит обратить свое внимание. Возможные варианты горелок: с постоянной мощностью и регулируемые, которые, в свою очередь, бывают со ступенчатой и плавной регулировкой, а также с автоматической регулировкой (модуляция пламени).

В простых и доступных по стоимости моделях производители устанавливают газовые горелки с постоянной мощностью. При эксплуатации такого оборудования температуру воды приходится настраивать вручную, что не очень удобно. Колонка с горелкой постоянной мощности при увеличении расхода горячей воды, например, при открытии на большую величину водоразборного крана или при подключении еще одного потребителя просто уменьшит температуру нагреваемой воды. А вот водонагреватель с горелкой, имеющей автоматическую регулировку, при изменении объема проходящей воды будет поддерживать необходимую температуру ее нагрева. Конечно же, газовая колонка с регулируемой горелкой в быту удобнее, но и стоит, естественно, дороже. Все знают и понимают, что зимой температура входящей в дом и, следовательно, на вход колонки воды ниже, а летом — выше. Корректировать мощность горелки газовой колонки в зависимости от времени года позволяет регулятор мощности, которым могут оснащаться эти бытовые агрегаты. Цифровой дисплей — ещё одно дополнительное устройство, привносящее удобство при эксплуатации горелки. На нем может отображаться различная информация, например, температура воды, режим работы колонки и т.д.

Как видно из рис. 11, все используемые в водонагревательных колонках газовые горелки имеют множество небольших отверстий для разделения сжигаемого газа на отдельные мелкие струйки и обеспечения притока к ним окружающего воздуха, так как без этого невозможно быстро сжигать большое количество газа внутри любой колонки.

Рис. 11. Газовые горелки бытовых газовых водонагревательных колонок

После выбора колонки по мощности, типу горелки и розжига надо обратить самое пристальное внимание на ее безопасность при эксплуатации. Все газовые колонки обычно оснащают одинаковой схемой защиты, которая предусматривает срабатывание в случае исчезновения пламени горелки, перегрева теплообменника, а также при отсутствии необходимой тяги в дымоходном канале. Если любая из этих неисправностей возникает — подача газа автоматически прекращается, а колонка блокируется. Возобновление работы водонагревателя происходит только после обнаружения и устранения выявленного дефекта.

Самое главное для газового прибора — это надежная и безопасная работа. Поэтому покупать нужно колонку известного бренда, имеющего широкую сеть сервисных центров для профилактического обслуживания газового прибора в период эксплуатации. Кроме того, установка газового прибора, особенно подсоединение к газовому трубопроводу, должна осуществляться специалистами лицензированной (сертифицированной) компании с составлением всей необходимой документации, иначе при возникновении форс-мажорных обстоятельств (пожара) из-за этого газового прибора страховая компания не возместит убытки.

Термостат газовой духовки

Для того чтобы духовка работала правильно и пища готовилась в заданном диапазоне температур, внутри шкафа установлен термостат или терморегулятор. Они могут быть механическими, электромеханическими, а также электронными, для контроля заданного режима используется поворотная ручка, кнопка или другие, более сложные и максимально точные устройства. Что же такое термостат в бытовой газовой плите и каким образом он регулирует режим работы духового шкафа?

Схема термостата газовой плиты:

Схема дилатометрического терморегулятора духового шкафа: 1 — трубчатый стержень; 2 — подвижный клин; 3 — шарик; 4 — толкатель; 5 — подпружинный клапан; 6 — пружина.

Как работает терморегулятор газовой духовки

Принцип работы такого термостата очень прост. Дилатометр, фиксирующий повышение температуры в духовом шкафу, нагревается, что приводит к расширению линейного стержня. Он приводит в действие механизм, который, в итоге, воздействует на подпружинный клапан. Чем сильнее был нагрев внутри духовки, тем дальше продвинется подпружинный клапан и больше закроет отверстие для подачи газа. Соответственно, при понижении температуры происходит уменьшение линейного стержня и система работает в обратном порядке, открывая большее отверстие для доступа газа и увеличения температуры внутри духового шкафа.

Термостат газовой духовки

Максимальная температура внутри духовки ограничивается ручкой-переключателем, установленной на передней панели газовой плиты.

Как проверить, исправен ли термостат

Разобравшись, что такое термостат или регулятор температур в газовой плите, необходимо убедиться, что этот прибор работает исправно.

Сильные погрешности в показаниях прибора способны испортить любые кулинарные шедевры. В одном случае пища просто сгорит, в другом — останется сырой. Для проверки термостата лучше всего пригласить специалиста, который с помощью точных приборов выявит любые отклонения в температурных показателях, вплоть до 1 °С. Если же такой возможности нет, а разница в 3-5 °С не имеет большого значения, проверку можно выполнить самостоятельно:

1. Включить духовку на режим 150 °С;
2. Поместить внутрь духовки механический термометр, предназначенный для измерения температуры в соответствующем температурном диапазоне;
3. Оставить включенной духовку на 20-25 минут, пока температура не достигнет нужных показателей;
4. Через 20 минут проверить показатели температуры на термометре и термостате. Если разница показателей превышает 5-10 °С, регулятор температур нуждается в ремонте.

Важно: для ремонта газовой плиты необходимо пригласить специалиста, так как проблема может быть не только в испорченном терморегуляторе, но и в ощутимых теплопотерях из-за неплотно прилегающей дверцы

Особенности и история создания

Первая газовая плита была изобретена еще в позапрошлом веке незадолго после всеобщей газификации на территории Англии. Один из работников газовой фабрики по имени Джеймс Шарп первым задумался об использовании газа для приготовления еды. Именно он в 1825 году спроектировал первый аналог современной газовой плиты и установил ее у себя дома, существенно упростив свой быт.

Спустя 10 лет началось фабричное производство подобных устройств, однако, первое время часто происходили несчастные случаи, поскольку люди еще не привыкли к тому, что с газом нужно обращаться очень осторожно

В период с 1837 по 1848 годы происходила эволюция газового устройства для приготовления пищи. Первые модели, созданные де Мерле, были недостаточно совершенными. После их улучшил д’Эльснер, который был изобретателем. Все эти модели все еще не имели особого сходства с современными. Но в 1857 году наиболее совершенную модель того времени изобрел де Бовуар, именно такая конструкция впоследствии легла в основу создания газовых плит на долгие годы.

На территории России плиты появились только в 30-х годах прошлого столетия, поскольку массовая газификация началась уже после революции. Однако новые устройства в основном использовались в квартирах, а не в частных домах

Работающие на газу агрегаты существенно экономили время хозяек, поэтому те считали этот признак неплохой компенсацией за необходимость осторожного обращения. Современные модифицированные газовые устройства имеют ряд особенностей

Среди них встречаются как довольно новые характеристики, так и те, что были характерны для всех предшествующих моделей.

• Такой агрегат работает только на газу. Поэтому необходимо либо подключить его к общей системе газового снабжения, либо подавать топливо из баллона.
• Характерным признаком является дешевизна эксплуатации данного устройства. Даже если вы много готовите, вам не придется платить большой счет за коммунальные услуги, поскольку газ стоит дешево.
• Газовая плита выполняет 3 основные функции для приготовления пищи. Она позволяет варить, жарить и запекать продукты (в случае наличия духового шкафа).
• В большинстве случаев плита требует наличия вытяжки, поскольку иногда газ, на котором работает устройство, имеет специфический запах.
• Отрицательной особенностью устройства является необходимость в крайне аккуратном и внимательном обращении с ним. В противном случае возникает вероятность утечки газа, которая может спровоцировать взрыв жилого помещения и трагичные последствия.
• На современном рынке бытовых приборов газовые модели плиты представлены в разнообразных воплощениях.

Типология

Рынок предлагает разнообразие баллонов с газом для горелок. Подбор инструмента узкой специализации или универсального определяют требования поставленных задач:

• Время задействования при разовых операциях;
• Потребность в создании определённой температуры;
• Количество вовлекаемого воздуха в сжигание топлива: диффузионная, инжекционная с полным/частичным смешиванием с воздухом перед выходным отверстием;
• Управление процессом горения, наращивание/снижение температуры;
• Вес и размеры скомплектованного устройства, ухватистость;
• Объём и тип баллонов, способ соединения;
• Теплотворность горючей смеси;
• Наличие у газовой горелки на баллончик пьезоподжига, фиксатора удержания клапана в рабочем состоянии.

Tуристическая

Простейшее приспособление по требованиям – горелка для приготовления пищи, обогрева палатки. Наполнитель бутан обеспечивает температуру 800–1000 С. Существуют 3 вида размещения объекта нагревания:

• Установка непосредственно на баллон с широким основанием;
• Присоединение сбоку;
• Удалённое посредством гибкого шланга.

Установка на баллон по типу примуса компактна, но техническое решение, вызывает критику:

• Велика нагрузка на корпус;
• Нестабильность горения, задувание огня ветром;
• Неустойчивость конструкции;
• Недопустимость установки ветрозащиты;
• Возможен перегрев корпуса.

Важно! перегрев корпуса баллона чреват взрывом.

Устойчивость конструкции допускает установку на неподготовленной почве

Удалённое шланговое размещение безопасно в пожарном отношении. Очаг можно защитить щитами ветрозащиты. Регулировка интенсивности горения осуществляется редуктором.

Лампа с искусственным наддувом

Инжекторные газовые горелки на баллончик с пьезоподжигом и дополнительным подсосом воздуха пригодны для плавления, пайки медью, тугоплавкими флюсами, термообработки. Видовой состав инструментария включает миниатюрные для ювелиров и декораторов, солидные для длительного использования с большим расходом горючего вещества.

Коренные различия определяют калорийность топлива и фронт выхода заранее обогащённой воздухом смеси из сопла. Кинжальный зауженный факел необходим в высокотемпературных пайках.

Расширенный – замена кузнечного горна, закалочной печи.

Мощность газовой паяльной лампы колеблется в пределах 1,5–3 кВт. Условное разделение на профессиональные и любительские модели отражается на стоимости. Наполнение баллона до 0,5 л при многочасовом использовании.

Сфокусированный подвод тепловой энергии приводит к экономии горючего. В набор входит несколько сопел различной ориентации и концентрации пламени. Смена сопел превращает инструмент в паяльник микросхем или микрорезак.

Горелки карандашного типа имеют встроенный контейнер, который приходится заправлять из стандартного баллона. Шланговый удлинитель позволит использовать ёмкость из торговой сети.

Паяльник

Паяльник газовый реже оснащён пьезорозжигом. Температурный баланс ниже и область применения уже. Зато и овладение техническими навыками проще. В половине случаев предварительное смешивание газообразных сред не предусмотрено.

Не предусмотрена концентрация ядра факела. Длительная термообработка больших площадей не угрожает перегревом баллону отражённым тепловым потоком благодаря удлинению трубки газоподвода и рассеянию пламени.

Резак

Газовый резак подойдёт в качестве заменителя паяльной лампы, если расширить и удлинить факел. Паяльника для тугоплавких припоев при фокусировке ядра установкой сопла с вихревым пламенем.

Газобаллонное оборудование

Ёмкости под горючее различаются по конфигурации, размерам, объёму наполнения, составу горючей смеси. Основное различие по методу крепления:

• Резьбовые, евростандарт – наружная резьба, стандарт US – увеличенный диаметр.
• Цанговые.
• С внутренним клапаном.
• Прокалываемые.

Стандартизированная резьба – предпочтительный вариант. Горелка либо шланг-удлинитель наворачиваются на горлышко. Утечка горючего маловероятна. Соединение отличается надёжностью.

Баллончик клапанного типа не допускает газопотерь. Сочленение с горелкой или удлинителем производится силовым нажатием с последующим поворотом фиксатора до упора.

Прокалываемые баллоны встречаются реже. Неудобство состоит в том, что до опустошения баллона отсоединение горелки невозможно без потери содержимого.

Переходники-адаптеры позволяют универсально использовать баллоны любого типа и конструктивного исполнения под приобретённое оборудование. Пара адаптеров устранит затруднения с подбором и сочленением.

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:

1. Горелку ни в коем случае нельзя гасить регулировочным вентилем, подачу топлива прекращают вентилем на баллоне;
2. 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;
3. 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.