Изготовление мини-горелки
Миниатюрная горелка
Если вам нужно работать с мелкими деталями или платами, то такая большая горелка вам совсем не подойдет. В таком случае можно изготовить небольшую горелку из подручных средств, которая будет выдавать температуру до 1000ºC. Вам понадобятся:
- Обычная капельница – 2 шт.
- Игла для накачивания мячей.
- Игла для медицинского шприца.
- Паяльник.
- Напильник.
- Медная проволока.
- Плоскогубцы.
- Шлифовальный камень.
- Флюс для пайки.
- Термопистолет.
Устройство самодельной мини-горелки
Вооружившись всеми инструментами, можно приступать к работе. Для удобства разделим процесс на такие этапы:
- Первым делом напильником нужно сделать пропил в игле для мяча. Он должен быть немного дальше середины. Бывают иглы, в которых такое отверстие уже есть, это еще лучше.
- Затем возьмите иглу от шприца и изогните ее примерно на 45˚ посередине.
- Так как на кончике игла срезана под углом, ее нужно сточить на шлифовальном камне так, чтобы образовался ровный, прямой срез.
- Вставьте в отверстие иглы для мяча тонкую иглу. Ее кончик должен выступать на 1–2 мм.
- Зафиксируйте иглу, обмотав место соединения тонкой медной проволокой.
- Фиксация иглы Смажьте проволоку флюсом и припаяйте место соединения, чтобы сделать все герметичным.
- Достаньте капельницы и подсоедините их к основаниям двух игл.
- Зажимы-регуляторы сдвиньте к иглам, они будут служить ручкой и регуляторами подачи воздуха и газа.
- Соедините их между собой термопистолетом.
- Вот и все, теперь остается только подключить источник газа (зажигалку или газовый баллончик) и баллон со сжатым воздухом.
Через толстую трубку будет проходить газ, а через тонкую (медицинскую) сжатый воздух. Изменять давление газа и сжатого воздуха можно благодаря регуляторам капельницы. Такая маленькая горелка будет полезна для использования в домашних условиях.
Газовая горелка – полезный инструмент в умелых руках. Для того чтобы иметь ее, необязательно идти в магазин и тратить деньги на покупку. Все можно сделать самостоятельно. Главное, подготовить все материалы и инструменты, а также исследовать технологию по изготовлению горелки. Перед тем как приступать к работе, рекомендуем ознакомиться с устройством инструмента и принципом его работы. Тогда вам будет гораздо легче выполнить все самостоятельно.
Вентиляторные
В таких устройствах воздух нагнетается вентилятором в том количестве, которое потребуется. Благодаря принудительной подаче кислорода удается выиграть в следующем:
- Мощность ничем не ограничена – с помощью вентилятора любое количество газового топлива можно обеспечить достаточным для полного сгорания объемом воздуха.
- Камеру сгорания можно сделать закрытой, то есть изолированной от помещения котельной. Воздух в такую камеру поступает извне – по специальному воздухопроводу. Соответственно, исключается опасность попадания дымовых газов в дом из-за обратной тяги, а требования к приточной вентиляции котельной снижаются. В котле с атмосферной горелкой устройство закрытой камеры было бы невозможно, так как сила естественной тяги не смогла бы преодолеть аэродинамическое сопротивление воздуховода и доставить к горелке достаточное количество воздуха. Следует подчеркнуть, что для функционирования котла с закрытой камерой устанавливать отдельный воздуховод не нужно: применяются т.н. коаксиальные дымоходы, представляющие собой трубу в трубе. Дымовые газы отводятся по внутренней трубе, а свежий воздух подводится по цилиндрическому каналу между стенками труб – внутренней и наружной.
- Устройства с принудительной подачей воздуха «умеют» производить самонастройку, благодаря чему участие пользователя сводится к минимуму.
Наддувная газовая горелка
Вентиляторные горелки стоят дороже атмосферных и более шумны в работе. Кроме того, они не могут работать без электричества, поэтому их приходится оснащать источниками бесперебойного питания.
Существует еще один тип горелок – диффузионно-кинетические. Такие устройства обычно можно видеть в мощных обогревателях промышленного уровня. Они сочетают в себе принципы атмосферной и наддувной горелок.
Зачем нужна газовая горелка
Мощные газовые горелки используются для сварки чугуна, для газовой сварки металлических деталей и конструкций с неразъемным соединением. Менее мощные газовые горелки применяют для пайки автомобильных радиаторов и трубопроводов топливных систем и тормозных систем, элементов системы охлаждения и отопления. Но самое главное качество, которое отличает газовую горелку от обычного газового пламени — стабильность формы и температуры факела, а также возможность точной регулировки подачи газа и кислорода и возможность реализации газовой горелки с пьезорозжигом.
Регулировка этих параметров поможет установить такую температуру нагрева, которая позволит спаять… Стоп, а что такое пайка и чем она отличается от сварки?
Как добиться безопасности
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.
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.
Арматура
Третий фактор, определяющий безопасность горелки – состав ее арматуры и порядок пользования ею. В общем схема такова:
- Горелку ни в коем случае нельзя гасить регулировочным вентилем, подачу топлива прекращают вентилем на баллоне;
- Для горелок мощностью до 500-700 Вт и высокотемпературных (с узким инжектором, исключающим переход Re газового потока за критическое значение), питаемых пропаном либо изобутаном от баллона до 5 л при наружной температуре до 30 градусов, допустимо совмещать регулировочный и запорный вентили в одном – штатном на баллоне;
- В горелках на мощность более чем 3 кВт (с широким инжектором), или запитанных от баллона более чем на 5 л, вероятность «проскока» Re за 2000 весьма велика. Поэтому в таких горелках между запорным и регулировочным вентилями обязательно нужен и редуктор, поддерживающий в подающем газопроводе давление в определенных пределах.
Основные требования
Перечислим признаки качественной газовой горелки:
- Топливо сгорает полностью: данное требование является очень важным, так как при неполном сгорании газа не только падает КПД отопителя, но и происходит загрязнение атмосферы оксидом азота и угарным газом.
- Устройство имеет достаточно продолжительный срок службы.
- Конструкция предельно проста, установка не вызывает затруднений.
- Издаваемый горелкой шум не превышает допускаемых санитарными нормами значений.
Если горелка является комбинированной, то есть она способна работать с различными видами топлива, то перенастраиваться на тот или иной вид горючего она должна быстро и просто.
