Газовая горелка инжекционного типа. Делаем сами
Друзья привет. В прошлом проекте по изготовлению бор-машинки я плавил алюминий у своего знакомого. Он сделал небольшой газовый горн из огнеупорного кирпича и использует его для ковки. Вот и я задумал сделать себе печь для плавки цветных металлов. И начнём мы с изготовления газовой инжекционной горелки. В интернете есть много различных чертежей для её изготовления. Всё это дело пришлось изучить и выбрать, на мой взгляд, оптимальную конструкцию.
Давайте немного о принципе работы. Есть некая трубка хитрой формы. С одной стороны через форсунку подаётся газ. Но просто газ без воздуха горит не так как нам нужно. Воздух горелка засасывает сама за счёт эжекции. Это процесс смешения двух каких-либо сред, в нашем случае воздух и газ, в котором одна среда, то есть газ, находясь под давлением, оказывает воздействие на воздух и увлекает его в трубку смеситель. В месте забора воздуха создаётся разрежение и воздух сам поступает куда нужно. В корпусе горелки идёт смешивание, и горючая смесь выходит из неё под давлением и создаёт необходимую температуру. Все просто.
В этой горелке размеры подобраны для использования водопроводных труб.
Этап 3: Узел подачи газа и воздуха.
Теперь механизм регулировки воздуха и подачи газа. Нам нужен болт М10 с длинной резьбой. Шляпка болта не нужна. С торца сверлим сквозное отверстие диаметром 5 мм., и нарезаем резьбу М6. В качестве газового жиклёра я использовал наконечник подачи проволоки от полуавтомата. Стоят они копейки, и есть с диаметром 0,6 и 0,8 мм. Тут один нюанс. Наконечник длинный и его нужно обрезать так, чтоб после резьбы осталось около 3-4 мм. На оставшейся части можно нарезать резьбу и получится ещё один жиклёр. Теперь нужна шайба диаметром около 43 мм. Можно глянуть в строительных магазинах или вырезать из листового металла.
Я выточил на токарном станке. В центре шайбы необходимо просверлить отверстие диаметром 12 мм. К шайбе привариваем гайку М10. Теперь собираем конструкцию. На болт накручиваем гайку. К ней будет привариваться крепление. Следом накручиваем регулировочную шайбу и вкручиваем газовый жиклёр. Из металла выгибаем скобу, которая будет крепить этот узел к корпусу. Я вырезал из металла 3 мм. Теперь необходимо путём вращения шайбы выставить жиклер заподлицо с ней. Первую гайку, которую мы накручивали, нужно расположить в центре резьбы. В таком положении прикладываем все это к конфузору, затем приставляем скобу и можно прихватить её к гайке и корпусу. Не важно, в каком месте приварить к корпусу, но чем короче, тем жёстче. Если всё ровно, то окончательно привариваем. Ну, вроде всё готово.
Что мы имеем. При вкручивании и выкручивании болта мы регулируем так сказать степень эжекции. Лучший результат, это когда жиклёр на пару мм. входит в конфузор. Тут нужно покрутить и посмотреть. Шайбой регулируем количество подаваемого воздуха и соответственно качество смеси. По сути, газовый жиклёр нужно выставить один раз и можно не трогать. А чтоб не крутилась, можно накернить гайку.
Этап 4: Тест.
Приступим к испытаниям. Надеваем шланг на болт, на редукторе выставляем 0,2 кг на см в квадрате. С давлением тоже можно поиграться. Но слишком большой расход газа приводит к быстрому обмерзанию баллона, особенно на 5 литров. Тогда лучше поставить жиклёр на 0,6 мм. Перед розжигом шайба полностью закрыта или с небольшим зазором. Поджигаем газ и потихоньку увеличиваем подачу воздуха, наблюдая, как синеет пламя и потихоньку отодвигается от носика горелки. При дальнейшем увеличении воздуха пламя полностью отрывается от горелки, и она тухнет. Это особенность её работы. Чтоб такого не происходило, нужно на пути пламени установить преграду или использовать ее в закрытом пространстве. Тогда выходящий огонь будет поджигать газ, и она сама поддерживает горение. В моём случае горелка будет установлена в печь для плавки цветных металлов. Но про неё в следующий раз. Идея на заметку. Старые чугунные батареи.
Горелку ставим в нижнюю часть, напротив вверху идёт труба на улицу. Остальное заглушить. Настройки на минимальный расход и можно отапливать гараж. В закрытом пространстве работает хорошо и в теории на оптимальных настройках даст температуру около 1200 градусов. Этого за глаза хватит для плавки алюминия, латуни, бронзы, свинца, закалки и отжига клинков для ножей. Можно ковать заготовки из напильников. Применений масса.
Создаем кузнечный горн своими руками
Ну до чего у нас любят дикие заумные определения: специальные нагревательные устройства с целью повышения пластических характеристик металла. Давайте попробуем перевести все это безобразие на человеческий язык.
Кузнечный горн по своей сути – печка. Понятно, что со своим особенностями, разновидностями и технологическими нюансами, но все равно – это печка. Она нужна для разогрева металлических деталей до температуры, чтобы их можно было ковать, то есть подвергать деформации.
Это главный и общий факт для всевозможных видов кузнечных горнов – от примитивных дачных поделок на кирпичах до промышленных печей со множеством технологических особенностей применения и назначения.
Нагрев заготовки в кузнечном горне
От кузнечной печки требуются два главных и единственных свойства: давать очень высокую температуру, вплоть до 1200 – 1500°С и возможность поддерживать нужную температуру в течение определенного времени. Иными словами, нам нужен сильный и ровный жар.
При какой температуре металлы поддаются ковке, то есть начинают быть пластичными? Это у всех металлов и сплавов по-разному. А вот визуальный признак того, что металлическая деталь нагрелась до нужной температуры, тоже общий – это оранжевый цвет детали.
Единственный металл, который ведет себя довольно подло и не меняет своего цвета при нагревании – это алюминий. Он не самый легкий металл для ковки и сварки в принципе, с алюминием нужно знать и применять множество специальных требований.
Так вот отсутствие оранжевого цвета в то время, как он уже нагрелся для ковки – значительный фактор, затрудняющий работы с этим капризным металлом и его сплавами. Ведь и перегреть нельзя. Недогреть – тоже никуда не годится.
Классификация кузнечных горнов
Существует несколько критериев, по которым можно развести все эти печки на аккуратные типы.
Чаще всего горны делят по виду топлива, на котором они работают:
Твердотопливные горны
Они работают на угле. Их использование становится все реже, так как уголь – топливо, не дающее стабильного и ровного огня, что является самым важным требованием к кузнечному горну. Мало этого, для таких печек нужен не просто уголь, а высококачественный древесный коксующийся или такого же качества каменный уголь.
Любители такой экзотики есть, так что ниже мы остановимся на паре-тройке советов по обустройству такой печки.
Газовые кузнечные горны
Вот об этом типе печек мы поговорим подробно: они являются самыми распространенными и в домашних кустарных мастерских, и в профессионально оборудованных кузнечных центрах. Газовый кузнечный горн – без сомнения, любимый инструмент отечественных кузнечных мастеров.
Жидкостные
Здесь основным видом топлива выступает мазут.
По конструкторскому решению горны делятся на закрытые и открытые. По размеру они бывают малыми, средними и большими. Вот, собственно, и вся классификация кузнечных горнов. Самодельный горн для ковки – вещь вполне реальная и, самое главное, нужная в хозяйстве.
Главное – решить какой именно горн вас устроит. А для этого вы должны четко знать, какую именно кузнечную продукцию вы собираетесь делать, для кого и в каком количестве.
Принципиальная конструкция самодельного горна
Первый вопрос: какой горн делать – открытый или закрытый? Ответ будет зависеть от ваших планов – что вы собираетесь делать в своей кузнечной мастерской? Если это хобби в виде художественной ковки в малых количествах исключительно для дома и подарков родственникам, то вам будет вполне достаточно обзавестись открытым горном.
Если же вы планируете работать с металлами серьезно, чтобы, например, зарабатывать деньги, то мы посоветовали бы соорудить кузнечный горн своими руками закрытого типа.
Вот какие детали составляют грамотно собранный горн:
- рама на стойках для опоры, все должно быть сделано из стали;
- под – дно или нижняя часть стенки горна;
- заслонка шиберного типа со специальными отверстиями для ускорения нагревания металла и экономии топлива;
- вентилятор;
- труба для отвода дыма
- футеровки – тепловая защита печки в виде шамотных кирпичей;
- рекуператор – специальное устройство для возврата выделяющегося тепла в виде печных газов и, таким образом, эффективного использования ресурсов.
Строим твердотопливный горн
Главным недостатком твердотопливных горнов является то, что уголь сам по себе не может выдать нужную температуру свыше 1000°С. Поэтому в таких печках всегда нужна подача воздушной струи. Раньше это были меха, теперь чаще воздух подается через трубу с заваренным торцом, также сделанную из стали.
Пластина для стола должна быть сделана из заготовки с толщиной не меньше 5-ти мм. Если горн открытой конструкции установить на улице, не нужно будет специально заниматься вентиляцией.
Вот главные этапы по сооружению самодельного горна, работающего на угле:
- Соорудить площадку для основания с бетоном и армированными прутьями.
- Сложить кирпичи в виде прямоугольного основания, поверхность стола может быть любой высоты.
- В любой стенке основания проделать отверстие для поддувала.
- Собрать под из специального огнеупорного кирпича на основание.
- Установить колосник с отверстиями, который нужно делать также из огнеупорного материала, для чего отлично подойдет чугунная дверца от старой печки.
- После установки колосника доложить стенки из того же огнеупорного кирпича.
- Не забыть оставить отверстие в одной стенке для подачи воздуха, лучше это сделать сразу при кладке кирпича.
- В трубу для подачи воздуха вмонтировать вентилятор.
- Если вы делаете закрытую конструкцию, обязательно соорудите дымоход, который абсолютно необходим для тяги.
Такой горн можно сделать мобильным – все зависит от вас. Отличным каркасом для твердотопливного горна может послужить старая газовая плита.
Строим газовый горн
Прежде, чем начать сооружать газовый кузнечный горн своими руками, нужно определить параметры пода – его площади.
Для этого существует хитрая формула:
N – производительность горна, которая зависит от напряженности H и площади пода F. Высчитано, что оптимальной поддержки необходимой температуры в горне достаточно скорости подачи газа в промежутке от 1-го до 1,5 м/сек.
Вам известны площадь вашей мастерской и примерное количество кузнечных деталей в килограммах, которое вы планируете производить. С этими данными вы выводите напряженность пода с максимально допустимой верхней границей в 150 кг/м².
Необходимые материалы, которые нужно иметь, чтобы приступить к работе:
- кирпич огнеупорный типа динас или шамот;
- пластины толщиной не меньше 5-ти мм из жаростойкой стали;
- стальной профиль для стоек, рамы и заслонки горна;
- труба для дымохода и вентиляционного канала из стали;
- шпатлевка для заделки щелей между кирпичами с жаростойкими свойствами;
- листовой металл или дополнительный слой огнеупорных кирпичей для футеровки с внешней стороны;
- горелки от двухконтурных котлов большой мощности;
- вентилятор;
Газовые кузнечные горны тоже могут быть открытыми. С ним все намного проще, достаточно будет устроить колосники с подачей воздуха для большей эффективности нагрева. Вещества сгорания выводятся в таком случае вентилятором из теплостойкого металла.
Опорную раму лучше располагать вплотную к одной из стен вашей мастерской. Выбор стены нужно делать с учетом того, что будет нужен дымоход и вентиляционная труба, так что смежные стенки, если таковые есть, лучше не использовать.
Стойки и саму раму лучше сваривать из низколегированной стали по чертежам, которые можно скачать в Интернете. Низколегированная сталь прочна, легкая и, самое главное, устойчива к специфической коррозии высокотемпературного режима. Внешняя футеровка должна быть продумана заранее, чтобы в опорной раме сразу проделать отверстия для ее крепления.
Теперь об огнеупорных кирпичах и кладке. Важно купить настоящие сертифицированные кирпичи типа шамот, изготовленные по ГОСТу 390-79. Если вы приобретете кирпич не по стандарту, вы рискуете тем, что обычные кирпичи начнут у вас плавиться уже при температуре 1000°С.
Второй тип огнеупорных кирпичей – динас. Эти кирпичи дороже, зато устойчивее к высоким температурам: они выдерживают режим с уровнем 1800°С. Они светлее шамотных кирпичей из-за высокой доли в своем составе кремниевых солей.
Если у вас есть возможность, лучше выкладывать горн динасовым кирпичом: кузнечные горны из огнеупорного динасового кирпича долговечнее и выдерживают самые жесткие температурные режимы.
Кирпичи укладывать с раствором из огнеупорной глины с добавкой порошка из шамота и динаса в четкой пропорции 60:40. Дымоход и вентилятор по периметру обрабатывать металлическими уголками.
Важнейший финальный этап – просушка всей конструкции. После нее нужно проверить, как работают вентиляторы для горна кузнечного. И только затем можно будет производить тестовое включение.
Как сделать горелку для газового горна
Помимо общих инструкций как сделать кузнечный горн, существуют правила по установке газовой горелки. Горелка газового горна может быть приобретена в магазине, а может быть сделана самостоятельно.
Горелку газового горна своими руками нужно делать с обязательным учетом требований к ней:
- поджиг газа должен быть вполне безопасным;
- горение должно быть устойчивым;
- стойкость к влажности внутри горна;
- безопасность при изменении тяги и риске взрыва горючего вещества.
Газ подается на горелку от баллона или сети под контролем регуляторов. Пробный пуск газа проводят для проверки регуляторов и напора, следят за запахом.
Газовая горелка для кузнечного горна своими руками
Как оснастить горелкой самодельный газовый горн
Закрытый кузнечный горн на газе своими руками – наиболее часто встречающееся техническое решение для небольшой кузницы в домашнем хозяйстве. Наличие магистрального газопровода – не редкость в современных домах, а простота регулирования параметров пропановой смеси в сочетании с высокой теплотворностью газа предопределяют соответствующую эффективность нагрева металла под ковку.
Ключевым элементом газового горна является правильный выбор (а иногда и изготовление) топливосжигающего устройства — горелки.
Виды горелок, применяемых для сжигания газа
С выбором оптимального исполнения горелки горна связаны вопросы величины угара металла во время нагрева под ковку, интенсивность поверхностного окалинообразования, а также суммарное потребление газа. Для горнов закрытого типа требуются горелки короткого пламени, которые обеспечивают быстрое и интенсивное перемешивание горючей смеси. Именно тогда КПД будет максимальным, а удаление продуктов сгорания из рабочей камеры горна – равномерным и эффективным.
Таким образом, газовая горелка должна обеспечивать:
- Наибольший угол наклона готовой газовоздушной смеси при входе в рабочее пространство горна.
- Высокую скорость выхода струи при малой её высоте и большой ширине.
- Безопасность поджига газа.
- Устойчивость процесса горения.
- Нечувствительность к повышенной влажности внутри горна.
- Безопасность при так называемом «обратном ударе», когда внезапное изменение направления тяги может погасить факел, что практически сразу же приведёт к взрыву в горне горючей смеси.
Чертежи газовых горелок
Таким образом, для сжигания пропана (из баллона или газопровода) применяются:
- Инжекторные горелки, обеспечивающие самозасасывание газа. При своей простоте они отличаются низкой экономичностью, поскольку допускают регулировку соотношения компонентов для сравнительно небольшого диапазона значений. Относительно горна, изготовленного своими руками, это чаще всего приводит к необходимости работать с недостатком воздуха;
- Горелки тангенциального типа (осеструйные), когда газ течёт вдоль оси, а воздушный поток – по касательной к корпусу смесителя. Смешивание здесь происходит довольно интенсивно, но и потери давления из-за завихрений также велики. Это сказывается на неравномерности количества подаваемого в горн воздуха, причём оно наибольшее там, где происходит контакт нагреваемого металла с подом горна. Соответственно, возрастают угар и образование окалины. Положительное качество тангенциальных горелок – их простота и надёжность;
- Вихревые горелки, где для перемешивания потоков используются направляющие спиральные пластины. В таких вариантах полное смешивание происходит только в устье, поэтому регулирование работой в данном случае – наилучшее, а потери давления практически отсутствуют. Некоторым недостатком считается конструктивная сложность, из-за чего даже при наличии чертежей изготовить вихревую горелку для горна в условиях домашней мастерской очень трудоёмко;
- Комбинированные горелки, которые сочетают в себе тангенциальный и прямоточный подвод. Регулируемость горючей смеси – наилучшая, поскольку изменением количества подаваемого между внутренним и внешним каналами воздуха можно регулировать длину факела в горне и, следовательно, управлять временем нагрева заготовок под ковку. Недостаток таких исполнений – большие габариты, что для малых горнов может оказаться неприемлемым. Также в минус можно поставить техническую сложность изготовления горелки с двойным потоком.
Изготовление и установка горелки в закрытый газовый горн
Рассмотрим два варианта – смастерить горелку «с нуля», используя рекомендации домашних мастеров с опытом, либо применить готовую конструкцию, приспособив/видоизменив некоторые её характеристики. Необходимо отметить, что в первом случае следует обладать весьма высокой квалификацией, а также иметь опыт настройки и, как минимум, ремонта подобных устройств. Иначе дело может окончиться взрывом, ожогами, и прочими неприятностями.
- Конфузионного раструба из жаропрочной из стали типа Х18Н9Т.
- Стального трубчатого корпуса, имеющего форму двойного усечённого конуса.
- Газоподводящей головки.
- Воздухоподводящей головки.
- Устья.
- Регуляторов количества газовоздушной смеси.
Для изготовления такой горелки необходимы: трубы на 1,5 дюйма, листовая заготовка толщиной не менее 1,2 мм под конфузор, два штуцера и три фланца – под соединение элементов. Сварную конструкцию лучше выполнять из жаропрочной стали, при этом сварку необходимо производить под флюсом или используя инертный газ. Как воздухо- и газоподводящие трубы можно использовать рукава высокого давления, диаметры которых будут соответствовать присоединительным размерам корпуса. Необходимы также фиксирующие хомуты и качественные уплотнения из бензомаслостойкой высокотемпературной резины. Все остальные элементы соединяются при помощи резьбы.
Горн с самодельной газовой горелкой
На некоторых сайтах встречаются рекомендации по изготовлению корпуса горелки способом вальцовки трубчатой заготовки. Но при больших давлениях струи пластическое упрочнение материала может привести к возникновению зон внутренних напряжений, которые при пуске горелки часто становятся причиной трещинообразования металла корпуса.
Вариант с установкой горелки от б/у газовой плиты значительно проще. Предварительно потребуется определить затраты топлива, необходимые для быстрого нагрева металла под ковку. Подбирая готовую конструкцию, устанавливают мощность основного агрегата (котла, плиты и т.п.), для которого устройство применялось. Произведение этого значения на КПД (для газа это – 0,89…0,93) даёт искомое значение мощности W.
Немного сложнее установить расход газа Т. Алгоритм расчёта следующий:
- Выясняется теплотворная способность топлива Q (для пропана можно принять 3600 кДж/м3);
- Используя формулу Т = 3,6W/Q, определяется расход.
- По результатам расчёта подбирается вся необходимая запорно-регулирующая арматура: клапаны, тройники, уплотнительные кольца и т.д.
Установку горелки в горн для ковки своими руками производят следующим образом. Вначале в подготовленное футеровочное отверстие вставляют конфузор, к нему через листовую прокладку из жаропрочной стали присоединяют устье горелки. К нему прикрепляют само изделие, и ввинчивают трубки для подачи воздуха и газа. Проверяют эффективность действия регуляторов, после чего производят пробный пуск газа от баллона или стационарной сети. Все работы необходимо проводить при хорошо проветриваемом помещении. При малейшем запахе газа установочные работы прекращают, и выясняют источник вероятных утечек.
Как сделать горелку для газового горна
Вы решили у себя в мастерской построить маленькую кузницу, что бы «легче железо изгибать». Горн решили строить газовый, так как газ в продаже есть, а уголь — еще попробуй найти. Мы поможем разобраться в премудростях оборудования. В том, как построить горн с горновым гнездом, вы легко самостоятельно разобрались (если нет – рекомендуем прочитать статью «Кузнечный газовый горн своими руками» или задайте вопрос в «комментариях» на этой странице, и мы подробно ответим на все вопросы), подготовили материал и стали подбирать газовую горелку. Промышленную модель, из-за её высокой стоимости, решили не приобретать, а изготовить девайс самостоятельно.
Мы окажем вам помощь, и сегодня расскажем, как сделать горелку для газового горна своими руками.
Виды самодельных газовых горелок.
Существует великое множество самодельных конструкций газовых горелок для кузнечного горна. Дело в том, что каждый мастер, изготавливая себе инструмент по чьему-нибудь образцу, обязательно вносит в него что-нибудь своё. Рассмотрим некоторые варианты.
Можно изготовить горелку вот такого типа, которая является некоей модернизацией популярной газовой горелки.
Рабочий комплект самодельной горелки для газового горна.
Конструкция предельно простая, но имеет необходимые регулировки: количества газа (клапан на трубке) и воздуха (сопло на инжекторе). Но, у неё есть большой «минус» при работе с горном: она имеет небольшую мощность, для прогрева металла потребуется много времени и, по этой причине, она быстро прогорит.
Несколько лучше конструкция вот такой самоделки.
Самодельная горелка для газового горна.
Принцип её действия аналогичен принципу действия горелки, представленной на эскизе.
Конструкция самодельной газовой горелки.
Большим плюсом является наличие сетки на выходе, состоящей из 10 отверстий Ø 1,8 мм. Как показано на рисунке с компоновкой горна, горелка имеет нижнее положение. Поэтому, для создания равномерного пламени, её засыпают кусками шамотного кирпича. Кроме того, с целью сохранения целостности сетки в трубке, применяется следующая конструкция:
- в шамотном кирпиче сверлят отверстие под трубку (практически, одинакового диаметра);
- трубку «примыкают» к шамотному кирпичу.
В результате, струя горит на некотором расстоянии от трубки, сетка меньше нагревается и служит дольше. Остальное — аналогично принципу действия стандартной газово-воздушной горелки .
Изготовление горелки газового кузнечного горна своими руками
Рассмотрим технологию изготовления газовой горелки для кузнечного горна, предназначенную для пропана. Выберем такую конструкцию, все детали которой предельно просты и не требуют высокой квалификации при их изготовлении.
Конструкция газовой горелки представлена на рисунке.
Конструкция газовой горелки.
Обозначения на рисунке пропановой горелки в сборе:
2. Газовый вентиль;
3. Трубка подачи газа (диаметром 6 мм);
6. Ниппель (от примуса);
7. Четыре отверстия воздухозаборника диаметром 4 мм;
8. Трубка насадки.
Рассмотрим конструкцию узлов горелки.
Насадка пропановой горелки
На рисунке представлена насадка пропановой горелки.
Насадка пропановой горелки.
Насадку газовой горелки изготавливают:
- из стальной трубы;
- вытачивают из стали Ст.3. или Ст.45. на токарном станке.
В трубе насадки сверлятся четыре отверстия диаметром 4 мм, которые перекрываются внутренним вкладышем. Таким способом регулируется подсос воздуха (его количество), при помощи которого формируется пламя газовой горелки.
Вкладыш пропановой горелки
На рисунке представлен вкладыш пропановой горелки в сборе.
Вкладыш пропановой горелки в сборе.
Обозначения на рисунке вкладыша пропановой горелки в сборе:
2. Сетка с отверстиями диаметром 1,8 мм;
Сам вкладыш пропановой горелки вытачивается из такого же материала, что и насадка. Его можно изготовить по двум технологиям:
- как монолитную деталь;
- как сборку, составленную из трёх отдельных деталей. Детали собираются в узел посредством пайки твёрдым припоем. В этом случае втулка насаживается на трубку подачи газа, а на ней — закрепляется сетка и короткий отрезок трубы подвода газа. Если у вас нет под руками твёрдых припоев на основе серебра, то следует применять любые медно-никелевые сплавы или, даже, простую латунную проволоку.
Конструкция канала подвода газа в горелке
Канал подвода газа представляет собой медную или латунную трубку следующих размеров:
- наружный диаметр 6 мм;
- толщина стенки не менее 1 мм.
На эту трубку устанавливаются:
- с одной стороны — газовый вентиль со шлангом, который идёт к источнику газа (магистральному трубопроводу, баллону и т. д.);
- с другой стороны — монтируется ниппель от примуса. При этом необходимо выполнить следующее:
- заточить на конус рабочую часть ниппеля;
- внутри трубы нарезать резьбу М5 и завернуть в неё ниппель (он уже имеет штатную наружную резьбу М5).
Регулировка работы горелки
Внимание! Последующие работы являются пожаро- и взрывоопасными, т. к. проводятся с открытым огнём и горючим газом — пропаном. Они должны выполняться с неукоснительным соблюдением норм «Пожарной безопасности» и следующих требований:
- все работы проводить в хорошо проветриваемом помещении;
- удалить (надёжно обесточить) всё искрообразующее оборудование;
- рабочее место должно быть подготовлено для работы: всё лишнее следует убрать не только с рабочего верстака, но и с пола, обеспечив свободные пути прохода при форс-мажорных обстоятельствах;
- подготовить:
- первичные средства пожаротушения горючего газа;
- медицинскую аптечку для оказания первой помощи.
Регулировка пламени горелки осуществляется в следующей последовательности:
- открыть вентиль на источнике топлива, подать газ в горелку и зажечь его;
- постепенно продвигать трубку насадки в сторону перекрытия четырёх воздухозаборных отверстий и добиться устойчивого горения. Дополнительно следует осуществлять регулировку пламени горелки изменением подачи газа. Получив пламя нужной интенсивности и формы, следует положение трубки и насадки зафиксировать винтом-зажимом (на рисунке – 4).
Такая горелка будет устойчиво работать и давать ровное пламя, достаточное для разогрева небольших деталей до необходимой температуры.
Где купить
Компания «Всё для сварки»;
Компания продаёт детали для газовых горелок, работающих на пропане. Примеры цен:
- мундштук пропановый в сборе размеры: 164…18. Стоимость от 14 рублей;
- гайки накидные для крепления мундштука. Стоимость от 84 рублей.
В заключение, предлагаем вашему вниманию видеоролик «Самодельная газовая горелка». Если вы сравните его с видеороликом о газовой горелке промышленного изготовления в статье «Горелка для газового горна», то увидите, что самодельный девайс мало в чём уступает заводской модели.
Желаем вам успехов! Если возникнут вопросы, то обращайтесь, и мы на полях нашего сайта дадим совет в решении проблем.
ТехноБлог Dimanjy
Горелка для газового горна своими руками
Начнем с того, что горелка для газового горна или плавильной печи обычно не продается в магазинах. Кровельные горелки не подходят, потому как они не развивают требуемую тепловую мощность и вообще не будут работать на закрытую камеру. Поэтому горелка для газового горна или плавильной печи должна быть сделана своими руками.
Собрать газовую горелку для горна или плавильной печи своими руками — дело пары часов. Это совсем не трудно. Материалы все доступны в любом магазине сантехники. Гораздо труднее — заставить ее правильно работать. На эксперименты по настройке газовой горелки может уйти целая неделя. При этом если к этому вопросу подходить совершенно неподготовленным, то это может оказаться последняя неделя вашей жизни. Работа, а уж тем более эксперименты с газом КРАЙНЕ ОПАСНЫ!
Именно поэтому я обещал написать отдельный пост про газовую горелку и ее настройку. Вначале я расскажу немного теории о газовых горелках. Очень внимательно все прочтите и постарайтесь запомнить и вникнуть в суть. Это позволит вам экспериментировать более осмысленно, не опасаясь за свою жизнь.
Безопасность при работе с газом
Начнем с мер предосторожности. Начните работу с газом с самого маленького 5-ти литрового баллона. Купите новый и заправьте его пропаном на ближайшей газовой заправке. Попросите заправщика рассказать вам о том, как правильно хранить, транспортировать, заправлять и использовать газовый баллон. Он с удовольствием это сделает, потому как целый день заправлять баллоны ему просто скучно.
Сразу купите хороший регулируемый редуктор. Стоит он 700-1500 рублей, но это мелочь, когда речь идет о безопасности. На манометре должны быть деления от 0,1 до 0,6 МПа (мега-паскалей). Внимание! Кран редуктора работает не так, как водопроводный кран, а наоборот: чтобы увеличить давление, нам надо крутить по часовой стрелке, т.е. закручивать кран; чтобы снизить давление, надо крутить против часовой стрелки, т.е. откручивать кран. Это важно запомнить, потому как в критической ситуации мы будем пытаться закрутить кран, а это наоборот, только увеличит давление газа — помните об этом!
Горелка плавильной печи, как и горелка для газового горна работает обычно в диапазоне давлений от 0,15 до 0,25 МПа. Мне проще считать давление в атмосферах, поэтому это 1,5 — 2,5 атмосферы. Не выкручивайте редуктор на большее давление — оно нам попросту не нужно! Моя газовая горелка для плавильной печи сейчас работает при давлении в 1,5 атмосферы, чего вполне хватает, чтобы уже через 15 минут в тигле плавал жидкий алюминий.
Работу с газом настоятельно рекомендуется проводить на открытом воздухе. Особенно пока газовая горелка еще не настроена. В замкнутом пространстве достаточно 10-15% концентрации пропана в воздухе для того, чтобы произошел взрыв. На воздухе же взорваться, работая с газом, практически нереально. Чтобы взорвать 5-ти литровый газовый баллон, его нужно кинуть в большой костер на 3-4 минуты. Только тогда он взорвется.
Также очень рекомендуется использовать длинный газовый шланг не менее 3-5 метров. Шланг обязательно нужно крепить к редуктору при помощи хомута с винтовой затяжкой. Помимо самого редуктора нужно также обзавестись каким-либо регулировочным краном, который бы располагался непосредственно около горелки. Это нужно, чтобы не бегать каждый раз к баллону открывать/закрывать газ. По хорошему, баллон у вас потом должен стоять за углом в специальном металлическом шкафу с висячим замком. Я вместо крана использовал еще одну газовую горелку от ацетиленового резака, только вместо насадки я подсоединил шланг моей горелки.
Что из себя представляет газовая горелка?
Переходим к теории газовых горелок. Начнем с того, что сам по себе газ не горит! Запомните это! Горит только газо-воздушная смесь, поэтому чтобы горелка заработала, в ней должен правильно осуществляться процесс смешения газа и воздуха. Именно этим, в общем-то, и занимается газовая горелка: смешивает воздух с газом.
Существует, грубо говоря, два вида газовых горелок — это инжекционные, где воздух затягивает в горелку под действием струи газа; и горелки с принудительной подачей воздуха — газовые горелки с наддувом. В промышленности, насколько я знаю, уже не используются инжекционные газовые горелки, потому как они считаются нестабильными. И действительно, собрав, и попытавшись запустить инжекционную газовую горелку, я убедился, что на ее работу влияет то, откуда сегодня дует ветер. В любой момент она может погаснуть от того же дуновения ветерка, так что поигравшись с инжекционной, я перешел к следующему этапу — газовой горелке с наддувом.
Газовая горелка с наддувом обладает более стабильной работой по сравнению с инжекционной. Ее удобнее регулировать, настраивать мощность пламени. Газовая горелка с наддувом превосходно работает на закрытую камеру газового горна или плавильной печи. Конструкция обеих горелок отличается незначительно. По сути у горелки с наддувом немного другое расположение рабочих камер и есть наддув
Так что же представляет из себя горелка для газового горна? По сути это просто обычная труба, ну или система труб. Газ подается в начало трубы через крохотное отверстие (жиклер), пролетает трубу, смешиваясь в ней с воздухом, и вылетая из трубы, начинает гореть. Чтобы газовая горелка работала правильно, газ должен смешиваться с воздухом в нужных пропорциях. Это достигается подбором нескольких параметров: диаметра отверстия жиклера, давлением газа, диаметром трубы горелки и, отчасти, ее длиной, которая должна быть порядка 10 диаметров трубы. Чем меньше диаметр жиклера, тем более быстрая струя газа будет вырываться из него при постоянном давлении. Если при заданном диаметре жиклера (например, 1 мм) нам нужно увеличить скорость газового потока, то мы либо увеличиваем давление газа, либо уменьшаем диаметр трубы газовой горелки.
В инжекционных газовых горелках (которые без наддува), количество поступающего в горелку воздуха зависит от скорости газового потока. Чем он выше, тем больше воздуха этот поток утянет за собой в трубу. Однако при высокой скорости газ может не успевать смешиваться с воздухом, и пламя на выходе трубки будет постоянно «срывать», сдувать потоком газа. Обратная ситуация — когда скорость потока газовоздушной смеси слишком мала, пламя прорывается внутрь трубы и горение происходит прямо возле жиклера. Ничего страшного в этом нет, просто нужно выключить подачу газа и регулировать горелку заново, увеличивая давление. Также проскакивание наблюдается всегда при выключении горелки, когда догорают остатки газа с практически нулевым давлением. При этом горение завершается характерным «пуком», когда резко сгорают остатки смеси внутри трубки.
Добиться более стабильной работы от горелки можно применив рассекатель, устанавливаемый в конце трубы. Он представляет собой заглушку с просверленным в середине большим отверстием (немного меньше диаметра трубы, чтобы не весь газ шел через него), окаймленным множеством маленьких отверстий (6-12 штук). Суть в том, что основной поток газа с большой скоростью будет вырываться из большого отверстия, а из маленьких остатки газа будут вырываться с гораздо меньшей скоростью, поджигая тем самым основной поток в случае, если его вдруг начинает «сдувать».
Еще лучше стабилизируется пламя на выходе газовой горелки, если после рассекателя установить так называемую «жаровую камеру». Это отрезок трубы несколько большего диаметра, чем основная трубка. В трубе большего диаметра поток газа немного замедляется, что способствует его более полному сгоранию и предотвращает срывы пламени из-за слишком высокой скорости. В учебниках рекомендуется плавное расширение «жаровой камеры» от основной трубки к выходу. Должен получиться своеобразный раструб. Но раструб в изготовлении более сложен, чем просто присобачить трубу диаметром побольше, которая и так хорошо работает.
Какое должно быть пламя у горелки для газового горна?
Давайте рассмотрим рисунок выше. На нем показано три вида пламени одной и той же газовой горелки с наддувом, но с разной степенью обогощенности смеси кислородом. Под №1 идет смесь с минимальным количеством кислорода. Наддув выключен. Пламя у горелки мягкое, желтое. Языки пламени неспешно вырываются из горелки, горение происходит практически беззвучно. Энергия такого пламени минимальна. На нем только чайник греть. Под №2 наддув включен на одну треть. Желтые вялые языки пропадают, пламя приобретает голубой цвет, из сопла появляется так называемое «ядро» пламени характерного зеленоватого оттенка. Температура самого ядра не так уж велика, но на границе перехода от ядра к голубому цвету эта температура достигает максимума. Поднесенная в эту зону металлическая арматура раскаляется практически до бела! По мере дальнейшего усиления наддува форма факела становится все более правильной, ядро укорачивается и прячется в недрах сопла, и, наконец, пламя, вырывающееся с гулким ревом приобретает острую форму кинжала, как показано на картинке №3. Такое пламя обладает максимальной концентрацией энергии в одной точке, что уже характерно для газовых резаков.
На графике слева представлено распределение температуры пламени в зависимости от зоны. На сами значения не обращайте внимания — для пропана они немного нише, но суть остается та же. Максимальная температура у пламени на границе ядра. И самые холодные зоны — это самое начало пламени и самый хвост факела.
Для горелки газового горна или газовой плавильной печи нужно выбирать вариант №2. В замкнутой рабочей камере плавильной печи синий язык пламени вытягивается и полностью обволакивает тигель с металлом, более-менее равномерно нагревая его. Если же в плавильной газовой печи довести факел до состояния №3, то тигель будет сильно перегреваться в одной точке, начнет обгорать и в конце концов испортится. Конкретно для газового горна иногда требуется именно локализованный нагрев заготовки, поэтому возможен вариант использования и резкого факела №3.
Делаем газовый кузнечный горн своими руками
Для большинства мастерских, работающих с металлом, необходим кузнечный горн. Если вам приходится работать не только с холодной, но и горячей ковкой, то без него никак не обойтись. Можно все необходимое оборудование просто приобрести, но стоимость кузнечного горна довольно существенная, ценовой диапазон начинается с полсотни тысяч рублей. А потому в голову любого владельца мастерской приходит рано или поздно мысль сделать кузнечный горн своими руками.
Принцип работы инжекционной горелки.
В традиционной кузне используются горны, работающие либо на древесном, либо каменном угле (коксе), но, помимо этого, есть разновидности, использующие в качестве топлива нефтепродукты или газ. Мы страна с крупнейшими запасами газа, цена на который довольно низка, поэтому именно газовый горн кузнечный, своими руками сделанный из подручных материалов, с учетом именно ваших предпочтений, станет лучшим вариантом для любого кузнеца.
Сделать кузнечный горн своими руками на газе не только несложно, но даже гораздо проще, чем традиционные угольные варианты.
Эффективность работы на газе очень высокая, а использовать можно не только магистральный природный газ, но и тот, что продается в баллонах.
Преимущества газового горна
Регулировка подачи воздуха.
- Устройство подобного «очага» во многом проще угольных вариантов, хотя бы потому, что в нем не используются колосниковые решетки.
- Регулировать подачу газа, а значит, и температуру горения намного проще, чем в других разновидностях.
- Из-за своего веса такое оборудование можно по праву считать мобильным. Его можно легко транспортировать в нужное место.
- Себестоимость изготовления совсем невелика и не подорвет бюджет мастера.
- Доступность и стоимость газа не сравнимы с другими конкурентами.
Любой мастер, имеющий элементарный опыт работы, сможет построить горн своими руками газовый или угольный, если будет иметь подходящие материалы, инструменты и чертеж будущего оборудования. На рисунке видна схема очень интересного варианта газового горна, но при изготовлении не обязательно его слепо придерживаться, каждый умелец может внести в него свои дополнения или упрощения.
Ведь нет какого-то единого общепринятого стандарта. Если вы выполните основные требования безопасности при монтаже и вас устраивает эффективность горна, то конструктивные особенности совсем не важны. Меняйте размеры, вид, конструкционные особенности, делайте горн под себя, свои пристрастия, рост, силу. Даже такое, казалось бы, вечное требование, как основание очага из огнеупорного кирпича, не является неизменной догмой, многие кузнецы обходятся дырявым ведром, обмазанным слоем глины или даже толстым листом жаропрочной стали. Но все же рассмотрим вкратце два основных варианта газового горна.
Открытая модель горна: инструкция
Изготовление кузнечного горна.
Она представляет собой огнеупорное основание в виде поддона, площадки или стола с углублением. На дне выложены кирпичи или иное огнеупорное основание, по бокам стойки из кирпичей или стали, на которых будет крепиться газовая горелка. Ее необходимо расположить так, чтоб сопло было направлено вниз, в центр огнеупорного поддона.
Конструкция примитивная, но эффективная, она даже не нуждается в вытяжном коробе, дым будет рассасываться естественным путем. Но это если такой очаг установлен на открытом воздухе, под навесом или в хорошо проветриваемом помещении.
Так как форма горна открытая, то нет никаких ограничений на размер обрабатываемой детали, что очень привлекает многих мастеров.
Закрытая модель газового горна
Основное отличие от открытой разновидности в том, что такой горн обличен в корпус, как правило, в виде куба и имеется принудительная вытяжка. Корпус обычно делается из огнеупорных кирпичей с металлической крышкой, переходящей в вытяжку. Размеры закрытых горнов невелики, для домашнего использования он не превышает 80х100см. В передней панели нужно будет вставить дверцу.
В боковой стене предусматривается отверстие для монтирования газовой горелки. Важным условием является установка принудительной вытяжки (с каналом 30х30см), для этого часто используют двигатели от старого пылесоса, печи обогрева автомобиля и т.д.
Газовая горелка
Для корпуса газовой горелки берется труба из «нержавейки» 2 мм толщиной. К нему монтируется труба, состоящая из двух сваренных труб, по одной из них идет газ, по другой — воздух от насоса. Настройка работы горелки требует внимания и навыков.
Загрузка...