В этой статье я расскажу вам, как у меня получилось собрать газовую горелку своими руками из водопроводных фитингов, которые есть в любом отделе скобяных изделий. Найти регулятор оказалось не так-то просто. Можно использовать газовый редуктор 5-10 psi (0.34-0.68 атмосфер), но в этом случае вы не сможете регулировать пламя горелки.

Основная цель, которую я преследовал, собирая эту газовую пропановую горелку, — плавление металла в горне, но ее можно использовать и в других целях. Например, ею можно сжигать сорняки. Горелку можно изменять, подстраивая под свои нужды, но основные принципы действия останутся неизменными.

Внимание: пропан – взрывоопасный газ, вы работаете с ним на свой страх и риск. Я не несу никакой ответственности за вред, причиненный вашему здоровью или имуществу. В процессе сгорания пропана выделяется моноксид углерода (угарный газ), использовать оборудование, в том числе эту горелку, работающее на пропане, можно только в хорошо проветриваемых помещениях.

Шаг 1: Материалы и инструменты

Показать еще 4 изображения

Материалы для сборки мощной газовой горелки:

• бочонок резьбовой 13 мм (1/2”) (минимум 25 см).
• латунная соединительная муфта 13 мм (1/2”)
• латунная заглушка на трубу с внутренней резьбой 3,2 мм (1/8”)
• латунный бочонок резьбовой 3,2 мм (1/8”) х 5,1 см (2”)
• латунный ниппель 13мм (1/2”) х 13мм (1/2“)
• латунная футорка 6,4 мм (1/4”) х 3,2мм (1/8”)
• латунная соединительная муфта 6,4 мм (1/4”)

Газовые фитинги:

• быстроразъемное соединение для газового оборудования низкого давления штекер 6,4 мм (1/4”) для сварки пропаном
• БРС с шаровым клапаном 6,4мм (1/4”) розетка
• настраиваемый регулятор подачи пропана 1-5 psi (0,068-0,34 атмосфер)
• резьбовой герметик
• металлический лист
• саморезы
• сверло 6,4мм (1/4”)
• сверло 0,8 мм (1/32”) (или меньше, в зависимости от того, насколько большое пламя горелки вы хотите получить)

Инструменты:

• дрель
• кернер
• разводной ключ
• припой и флюс
• паяльная горелка/лампа

Шаг 2: Видео сборки

В видеоролике подробно показан процесс сборки горелки, он является дополнением к статье.

Шаг 3: Этого лучше не делать

Сначала я взял для сборки слишком короткий резьбовой бочонок, из-за этого горелка очень сильно нагревалась. Лучше использовать кусок черной стальной трубы длиной 20-25 см, она будет не так сильно нагреваться. Я не смог найти кусок стальной трубы нужной длины и вместо этого взял оцинкованную трубу и с помощью муфты нарастил нужную мне длину.

Оцинкованная труба при нагревании может выделять ядовитые пары цинка, этого можно избежать, если оставить трубу в уксусе на ночь, чтобы покрытие сошло.

Шаг 4: Собираем горелку

В видеозаписи более понятно показаны этапы сборки самодельной газовой горелки. Все соединения нужно делать с использованием резьбового герметика или уплотнительной нити.

1. В латунной заглушке просверлите отверстие для пропуска газа, для этого я использовал сверло 0,8 мм.
2. На стальной трубе просверлите четыре отверстия по линии окончания резьбы, для этого я использовал сверло 3,2 мм.
3. Латунный резьбовой бочонок 3,2мм х 5,1 см впаиваем в латунный ниппель 13мм х 13 мм, центры окружностей деталей должны совпадать. Ниппель, в свою очередь, закручиваем в соединительную муфту 13 мм (1/2”). Муфту приложите к концу стального наконечника. Назовем эту собранную деталь «центрированный ниппельный узел».
4. Навинтите латунную заглушку 3,2 мм с просверленным отверстием на латунный резьбовой бочонок 3,2 мм х 5,1 см, который является частью «центрированного ниппельного узла». Нужно закручивать заглушку до тех пор, пока она не упрется в резьбу латунного ниппеля 13 мм х 13 мм, теперь эту деталь назовем «узел жиклера».
5. «Узел жиклера» вкручиваем в латунную муфту 13 мм.
6. Стальную трубу с просверленными 3,2 мм отверстиями вкручиваем в латунную муфту 13 мм с другой стороны.
7. Закручиваем латунную муфту 6,4 мм (1/4”) с другой стороны жиклерного узла.
8. Закручиваем латунную футорку 6,4 мм (1/4”) х 3,2мм (1/8”) в латунную муфту 6,4 мм (1/4”).
9. Закрутите быстроразъемное соединение для газового оборудования низкого давления штекер 6,4 мм (1/4”) в латунную футорку.

Шаг 5: Сопло горелки

Сформируйте сопло горелки из металлического листа. Я просто отрезал кусок металлического листа и методом проб и ошибок пассатижами закрутил металл в конус. В основании конуса просверлены отверстия, и через них, саморезами, сопло закреплено на конце стальной трубы. Для изготовления сопла я бы посоветовал использовать нержавейку.
Горелка собрана!

Главная составляющая газового котла – горелка. Прочие элементы устраиваются вокруг неё.

Такую горелку можно создать самостоятельно, только нужно учесть такие нюансы, как виды газовых горелок, к примеру.

Перед классификацией газовых горелок для котлов следует определиться с тем, что происходит внутри, а это:

• прохождение горючего материала через горелку (в нашем случае газа),
• добавление воздуха в это горючее.

Конструкция прибора должна сохранять устойчивость горения газо-воздушного состава.

По способу подачи воздуха в поток газа есть несколько видов горелок:

1. атмосферные;
2. с вентиляторами;
3. диффузно-кинетические.

Также самодельная газовая горелка отличается по числу ступеней:

1. Одна ступень. Прежде всего, это работа прибора со стабильной мощностью: температурные показатели воздуха в помещениях или теплового носителя поддерживаются на определённом уровне. Это заслуга розжига или выключения горелки в требующееся время. При этом отмечаются скачки температуры в рамках определенного спектра. Стоит отметить довольно скромный эксплуатационный срок такой горелки.
2. Две ступени. Работа прибора – двухрежимная. При слабой нагрузке на отопительную сеть действует половинный режим, обеспечивая стабильную работу котла и меньший износ оборудования. Номинальный режим включается при больших нагрузках. Мощь прибора можно контролировать постепенно от нулевого значения до номинального. Поэтому газовое оборудование может трудиться беспрерывно и в оптимальном режиме в течение долгих лет.

Что касается характерных черт хорошей горелки, то это:тся КПД прибора, в воздух попадает оксид азота и угарный газ;

• приличный эксплуатационный срок устройства;
• простота конструкции;
• лёгкость установки;
• шум в пределах санитарных нормативов;
• быстрая перенастройка с одного вида горючего на другой. Этот критерий касается комбинированных версий.

Атмосферные газовые горелки

Они подсасывают воздух, как струйный насос. То есть газ следует через эжектор, где вследствие высокой динамики снижается его давление. Воздух внедряется в поток газа из-за скачков давления.

Плюсы разновидностей:

1. простая конструкция;
2. компактные размеры;
3. энергонезависимость;
4. низкие шумы;
5. привлекательные цены.

С такой горелкой котёл, действующий на твёрдом топливе, можно переоборудовать под работу на газе. Для этого нужно горелку вмонтировать в отдел зольника.

Внушительные объёмы воздуха струйным действием внедрить в поток газа нельзя. По этой причине атмосферные версии в котлах не отличаются большой мощностью. Их предел – 9 кВт (среднее значение).

Вентиляторные газовые горелки

В них за нагнетание воздуха отвечает вентилятор. Воздух внедряется в необходимых объёмах. Кислород подаётся принудительно. Поэтому:

1. Нет ограничений по мощности. Благодаря вентилятору различные объёмы газового горючего можно снабдить необходимым количеством воздуха, чтобы обеспечить тотальное сгорание.
2. Отдел сгорания (газовый) можно изолировать от котельной. Поступление воздуха в него идёт извне – по особому воздухопроводу. Так уменьшается угроза проникновения в дом газов от дыма.

В аналогах атмосферного типа закрытый отдел невозможен. Причина: естественная тяга не может справиться с воздушным сопротивлением в воздуховоде и обеспечить горелку нужными объёмами воздуха.

Котёл, имеющий закрытую газовую камеру, может работать и без установки отдельного воздуховода. Это обусловлено применением дымоходов коаксиального вида. В них для устранения дымовых газов устроена внутренняя труба. Для попадания нового воздуха имеется цилиндрический туннель. Он устроен между внешней и внутренней трубой.

Версии с принудительным внедрением воздуха могут настраиваться самостоятельно. Им требуются минимальные действия пользователя.

Минусы вентиляторных газовых горелок:

1. высокие цены;
2. мощные шумы при работе;
3. зависимость от электричества – им нужны источники стабильного питания.

Диффузионно-кинетические горелки

Обычно они присутствуют в мощных промышленных обогревательных агрегатах. В них сочетаются основы предыдущих двух видов горелок.

Процесс самостоятельного создания горелки

Самодельная версия горелки под газовые котлы, функционирующие на твёрдом топливе, может быть изготовлена на основе вентиля от газового баллона, точнее кислородного. В его выходящий патрубок необходимо внедрить самодельный штуцер. Его затем можно присоединить к редуктору. Соединительным элементом становится резинотканевый шланг при самостоятельном изготовлении.

Входной патрубок входит в сам баллон в процессе изготовления. На него требуется поставить колпачок. В колпачке устраивается дырочка для присоединения жиклера, который берётся из газовой плиты, либо паяльной лампы.

С помощью сварки к самодельному колпачку крепится сопло. Соплом является элемент стальной трубы. Его длина – 10 см. Плотность стенок – 2 мм.

Колпачок и сопло отделяет некоторое пространство – в 1,5 см. Через него забирается воздух. По такой причине к колпачку сначала тем же способом крепятся три толстых проволочных элемента. А к ним монтируется труба-сопло.

Приёмы зажигания этого самодельного изделия таковы:
открытие крана на магистральной газовой сети, либо на баллоне (он нужен, когда используется сжиженный формат газа).

У сопла держится источник огня: спичка, зажигалка или зажжённый бумажный фитиль. Производство нетрудное, на первый взгляд.

Открытие вентиля

Мощностью такого прибора можно управлять, закрывая или приоткрывая вентиль. Наибольшая температура концентрируется в зелёно-голубой части огня. Чтобы настроить сопло, нужно поставить в его середину факел. Для этого немного подгибаются проволочные держатели.

Для создания рабочей версии горелки к её соплу приваривается наконечник. Угол его изогнутости – 45 ⸰ .

Базисом для изготовления может оказаться и стальной вентиль (также от баллона). На его выходящий отрезок нанизывается заглушка с дырочкой под жиклер. Он берётся из паяльной лампы. Диаметр её сопла – 0,8 мм. Нужный диаметр горелочного сопла – 3 см. Длину сопла можно варьировать насадками. Так контролируется и параметры факела. Регулятором здесь становится вентиль.

Нюансы обслуживания

Обслуживание газовых горелок любой самодельной версии подразумевается только в её чистке. Этот процесс должен быть ежегодным. Выполнять его самостоятельно не рекомендуется. Ведь придётся разбирать и собирать котёл. Как правило, за обслуживанием обращаются в сервисные центры. Скопившиеся загрязнения ликвидируются воздушной продувкой. Воздух здесь сжатый.

Настраивать давление к горелкам необходимо осторожно. Например, для некоторых нынешних версий горелок параметры 8-10 Атм могут быть пагубными.

Необходимость в чистке горелки может сократится в разы, если на трубу газовой подачи поставить фильтр. Эту работу выполняет работник газовой службы, куда следует обратиться со специальной заявкой.

Итоги

Газовая горелка для котла своими руками собирается, но небыстро, да и не каждый может надежно собрать этот важный элемент отопительной системы. Выгоднее в плане безопасности подобрать фирменную горелку.

Модификация отопительного оборудования, а попросту говоря – его улучшение, необходимо для повышения эффективности работы. Обслуживание твердотопливных котлов, постоянный контроль за уровнем дров или угля в топке иногда толкает владельцев на решение нестандартных задач. Если появилась возможность подключения дома к газовой магистрали, но нет желания покупать новый специальный котел – начинают придумывать самодельные устройства нагрева воды отопительного оборудования.

Необходимо сразу оговориться, что любые изделия кустарного производства, предназначенные для систем отопления, должны пройти ряд проверок, а именно:

• Получение сертификата качества.
• Разрешительные документы от госгортехнадзора.
• Проверка конструкции на соответствие параметрам качества и эксплуатации.

Для сбора этой документации потребуется много времени и сил. Поэтому намного выгоднее приобрести заводскую газовую горелку для котла. Но если желание собрать и испытать изделие собственного производства велик, можно сделать газовую горелку своими руками.

Принцип работы газовой горелки

Существует несколько типов горелок, которые могут отличаться конструкцией и принципом работы. Для котлов отопления чаще всего устанавливают следующие виды:

• Атмосферные – с открытой камерой сгорания.
• С принудительной подачей воздуха – с закрытой камерой.

Для самостоятельного изготовления подойдет 1-й тип горелки, так как она намного проще конструктивно и может быть сделана из подручных материалов.

Работа газовой горелки основывается на смешении плотного потока природного газа и атмосферного воздуха. Наглядно принцип работы показан на рисунке:

Для изготовления понадобятся:

1. Вентиль от кислородного баллона – он будет выполнять роль основы форсунки. Можно взять распространенный ВК-74.
2. Для образования узконаправленной струи газа необходимо изготовить колпачок, который будет накручиваться на вентиль. В нем проделывается отверстие и вставляется жиклер (можно от паяльной лампы).
3. Инжектор делают из стальной трубы, толщиной до 2 мм. Его длина приблизительно равна 100 мм. Крепление делается сваренным способом с помощью стальной проволоки. При этом следует соблюдать определенное расстояние между колпаком и соплом для поступления воздуха в зону горения.
4. Для активации пламени можно установить пьезоэлемент, либо воспламенять с помощью спички или горящей бумаги.

Газовая атмосферная горелка готова. Далее изготавливается основа, на которую она будет крепиться для монтажа в камеру горения котла. При этом следует учитывать, что отверстие не должно закрываться полностью – через него будет поступать воздух для поддержания процесса горения.

Но можно ли ею пользоваться с тем же комфортом и безопасностью, как и заводской? Чтобы выяснить это, рассмотрим все недостатки конструкции:

• Отсутствие обязательных датчиков. Самым важным из них является контроль пламени. Если по какой-то причине огонь погаснет, а газ будет дальше поступать в сопло – может произойти самовозгорание. Так же необходим датчик контроля тяги в котле, который контролирует приток воздуха.
• Температурный датчик. Он указывает граничные температурные режимы, несоблюдение которых может привести к быстрому выходу из строя не только горелки, но и котла.
• Для настройки работы горелки под давлением газа из центральной магистрали нужен соответствующий опыт и специальное оборудование.
• Отсутствие механизма регулирования давления газа, поступающего в горелку. При перепаде давлении в газовом трубопроводе изменяется мощность пламени, что опять же приводит к возможным поломкам и дефектам.

Но не только конструкция горелки может пострадать от вышеперечисленных факторов – это касается и самого котла. Каждая модель отопительного оборудования рассчитана под определенные условия эксплуатации. Если производитель указывает, что данный может быть адаптирован под работу газовой горелки с принудительной подачей воздуха с параметрами мощности до 30 кВт и с установкой дополнительного вентилятора для создания тяги – значит другие условия могут привести к его поломке.

При желании сделать самодельную горелку для конкретного котла нужно взвесить все «за» и «против». Стоит ли рисковать дорогим оборудованием, своей безопасностью и своих близких?

Изготовить газовую горелку для пайки можно самостоятельно. Конструкция имеет разную конфигурацию.Часто размеры не превышают длины шариковой ручки. Применяется она для разогрева металла с целью последующего закаливания или проведения сварочных работ. В некоторых случаях изготавливается горелка для разогрева битума на крыше. Самодельные приспособления обходятся значительно дешевле покупных аналогов.

Описание принципа работы

Принцип работы газовой горелки основан в направленной подаче смеси газа и кислорода. При этом подающий факел удерживает постоянную форму и температуру. Как результат, после разогрева 2 поверхностей образуется их герметичное соединене при помощи расплавленного припоя. Этот материал должен обладать достаточной адгезией, хорошо прилипать к раскаленным поверхностям и обладать прочностью после остывания. Газовая горелка обеспечивает такую температуру припоя, чтобы он становился вязким. При этом общий нагрев не должен превысить температуру плавления основного материала.

В некоторых случаях применяется небольшой нагрев. Это требуется тогда, когда нужно демонтировать деталь, посаженную по прессовой посадке. Например, втулка или подшипник. Особенно это применимо к случаям, когда детали имеют разный коэффициент расширения. Еще нагрев используется в работах, когда сварку применить нельзя.

Процесс изготовления своими руками

Чтобы сделать самодельное оборудование, нужно учесть некоторые нюансы:

• Устройство на выходе дает температуру 1000 градусов. Поэтому при изготовлении используются тугоплавкие металлы.
• Важное условие безопасной работы - это надежный кран. В случае аварии он должен быстро перекрыть поток воздуха.
• Надежность узла подключения к газу.

Горелку газовую ручную для пайки своими руками можно изготовить в виде миниатюрного приспособления. Для изготовления такого мини-оборудования понадобятся материалы:

• латунные или медные трубки;
• брусок дерева;
• силикон или фторопласт в качестве уплотнительного материала.

Чертеж приспособления состоит из корпуса в виде трубы, заканчивающейся форсункой. С другой стороны устанавливается шланг для подачи газа. Форсунка оснащается рассекателем для регулировки пламени.

Газовая горелка для пайки своими руками изготавливается в следующем порядке:

• К трубке крепится кран с помощью силикона.
• С другой стороны трубка глушится и в ней проделывается отверстие 0,2- 0,3 мм. Для этого используются специальное сверло и патрон.
• После этого горелка зажимается в тисках и с помощью молотка отверстие расплющивается до 0,1 мм.
• Наждачной бумагой устраняются все заусенцы.

Рассекатель можно устроить из латунной трубки, которая больше диаметра горелки. Крепление ведется параллельно корпусу. Работать система будет по принципу туристического примуса. В месте, где из форсунки выходит газ, образуется разряжение и происходит засасывание воздуха.

Приспособление с применением двух иголок

Миниатюрная пропановая горелка своими руками изготавливается из 2 иголок. Одну иголку можно взять из насоса, а другую - из шприца. Еще подадобится две капельницы и компрессор от аквариума. Подключается приспособление к баллончику для зарядки зажигалок. Также понадобится проволока из меди.

Температура в такой горелке достигает 1000 градусов. Изготавливается она в следующем порядке:

Поступающий из баллончика газ смешивается в толстой игле с воздухом, идущим из компрессора. Состав смеси меняется регуляторами.

Если отсутствует компрессор , заменить его можно пластиковой бутылкой:

Горелка готова к использованию.

Конструкция устройства с пьезоподжигом

Портативная газовая горелка с пьезоподжигом для пайки характеризуется формированием устойчивого факела пламени. Устройство состоит из баллона, в котором находится газ. Сверху устанавливается насадка. Крепится она при помощи шланга-переходника.

Такой конструкции не требуется подогрев, она не засоряется и в ней не скапливаются запахи. Имеет небольшие габариты, вес и стоимость.

Задача пьезоподжига состоит в автоматическом поджоге топлива. Это удобно при отсутствии спичек. Однако это и самая уязвимая часть конструкции . При правильном уходе он прослужит длительное время.

Газовая горелка для пайки в домашних условиях - нужная вещь. С ее помощью ремонтируются медные и латунные вещи. Это детали, входящие в состав радиаторов и теплообменников. Большую помощь оказывает прибор во время ремонта кузова автомобиля, когда высокая температура может вызвать коробление металла.

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Цель настоящей статьи – рассказать, как делается газовая горелка своими руками. Газовые горелки в малом предпринимательстве, индивидуальном техническом творчестве и в быту применяются весьма широко для спаечных, слесарно-кузнечных, кровельных, ювелирных работ, для запуска на газе отопительных приборов и получения для различных нужд пламени с температурой свыше 1500 градусов.

В технологическом аспекте газовое пламя хорошо тем, что обладает высокой восстановительной способностью (очищает поверхность металла от загрязнений и восстанавливает его окисел в чистый металл), не проявляя сколько-нибудь заметно иной химической активности.

В теплотехническом – газ высокоэнергоемкое относительно недорогое и чистое топливо; 1 ГДж газового тепла обходится, как правило, дешевле, чем от любого другого энергоносителя, а закоксовывание газовых отопительных приборов и осаждение в них сажи минимальны или отсутствуют.

Но вместе с тем, повторим прописную истину: с газом не шутят. Газовая горелка не так уж сложна, но как добиться ее экономичности и безопасности – об этом и пойдет далее разговор. С примерами правильного технического исполнения и рекомендациями по изготовлению самостоятельно.

Выбираем газ

Своими руками изготавливается исключительно газовая горелка на пропане, бутане или пропан-бутановой смеси, т.е. на газообразных насыщенных углеводородах, и атмосферном воздухе. При использовании 100% изобутана (см. далее) возможно достижение температуры пламени до 2000 градусов.

Ацетилен позволяет получить температуру пламени до 3000 градусов, но ввиду его опасности, дороговизны карбида кальция и необходимости в чистом кислороде как окислителе практически вышел из употребления и в сварочных работах. Получить чистый водород в домашних условиях возможно; водородное пламя от горелки с наддувом (см. далее) дает температуру до 2500 градусов. Но сырье для получения водорода дорого и небезопасно (один из компонентов – сильная кислота), но главное – водород не ощутим на запах и вкус, добавлять к нему меркаптановую отдушку нет смысла, т.к. водород на порядок скорее распространяется, а примесь его к воздуху всего в 4% уже дает взрывоопасный гремучий газ, причем воспламенение его может произойти просто на свету.

Метан не используется в бытовых газовых горелках по сходным причинам; кроме того, он сильно ядовит. Что касается паров ЛВЖ, пиролизных газов и биогаза, то при сжигании в газовых горелках они дают не весьма чистое пламя с температурой ниже 1100 градусов. ЛВЖ средней и ниже средней летучести (от бензина до мазута) сжигаются в специальных жидкостных горелках, напр., в горелках для дизтоплива; спирты – в маломощных пламенных приборах, а эфиры вообще не жгут – малоэнергичны, но очень опасны.

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.

Какую делать?

Газовые горелки малой мощности для быта и мелкого частного производства по эксплуатационным показателям классифицируются след. образом:

• Высокотемпературные – для точных спаечно-сварочных, ювелирных и стеклодувных работ. КПД не важен, нужно добиться максимальной для данного топлива температуры пламени.
• Технологические – для слесарных и кузнечных работ. Температура пламени весьма желательна не ниже 1200 градусов, и с соблюдением этого условия горелка доводится до максимальной экономичности.
• Отопительные и кровельные – добиваются наилучшего КПД. Температура пламени, как правило, до 1100 градусов или ниже.

Касательно способа сжигания топлива газовая горелка может быть выполнена по одной из след. схем:

1. Свободно-атмосферной.
2. Атмосферно-эжекционной.
3. С наддувом.

Атмосферные

В свободно-атмосферных горелках газ сгорает в свободном пространстве; приток воздуха обеспечивается свободной конвекцией. Такие горелки неэкономичны, пламя рыжее, коптящее, пляшущее и бьющееся. Интерес, представляют, во-первых, потому, что избыточной подачей газа или недостаточной воздуха любую другую горелку можно перевести в свободно-атмосферный режим. Именно в нем горелки поджигают – на минимуме подачи топлива и еще меньшем притоке воздуха. Во-вторых, свободный приток вторичного воздуха может быть очень полезен в т. наз. полутораконтурных горелках для отопления, т.к. намного упрощает их конструкцию не в ущерб безопасности, см. далее.

Эжекционные

В эжекционных горелках не менее 40% необходимого для сгорания топлива воздуха подсасывается газовым потоком от инжектора. Эжекционные горелки конструктивно просты и позволяют получить пламя с температурой до 1500 градусов при КПД свыше 95%, поэтому используются наиболее широко, однако не могут быть выполнены модулируемыми, см. ниже. По использованию воздуха эжекционные горелки делятся на:

• Одноконтурные – весь нужный воздух засасывается сразу. С должным образом профилированным газовым каналом на мощности более 10 кВт показывают КПД свыше 99%. Своими руками не повторяемы.
• Двухконтурные – ок. 50% воздуха засасывается инжектором, остальное – в камеру сгорания и/или дожигатель. Позволяют получить либо пламя в 1300-1500 градусов, либо КПЛ свыше 95% и пламя до 1200 градусов. Используются любым образом из указанных выше. Конструктивно достаточно сложны, но своими силами повторяемы.
• Полутораконтурные, часто называемые также двухконтурными – первичный воздух подсасывается потоком из инжектора, а вторичный свободно поступает в ограниченный объем (напр., топку печи), в котором и догорает топливо. Только однорежимные (см. ниже), но конструктивно просты, поэтому широко используются для временного запуска отопительных печей и котлов на газе.

С наддувом

В горелках с наддувом весь воздух, и первичный, и вторичный, подается в зону сгорания топлива принудительно. Простейшая микрогорелка с наддувом для настольных спаечных, ювелирных и стекольных работ может быть сделана самостоятельно (см. далее), но изготовление отопительной горелки с наддувом требует солидной производственной базы. Зато именно горелки с наддувом позволяют реализовать все возможности управления режимом горения; согласно условиям использования они делятся на:

1. Однорежимные;
2. Двухрежимные;
3. Модулируемые.

Управление горением

В однорежимных горелках режим сгорания топлива либо определяется раз навсегда конструктивно (напр., в промышленных горелках для отжиговых печей), либо устанавливается вручную, для чего горелку нужно или погасить, или прервать технологический цикл с ее применением. Двухрежимные горелки работают, как правило, на полной или половинной мощности. Переход с режима в режим осуществляется по ходу работы либо пользования. Двухрежимными делают отопительные (зима – весна/осень) либо кровельные горелки.

В модулируемых горелках подача топлива и воздуха плавно и непрерывно регулируется автоматикой, отрабатывающей по комплексу критически важных исходных параметров. Напр., для отопительной горелки – по соотношению температур в помещении, наружной и теплоносителя в обратке. Выходной параметр возможен один (минимальный расход газа, наибольшая температура пламени) или их может быть тоже несколько, напр., при температуре пламени у верхнего предела минимизируется расход топлива, а при ее падении оптимизируется для данного техпроцесса температура.

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.:

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Самый сложный узел кровельной лампы, вряд ли повторимый в домашних условиях – клапан переключения мощности. Однако без него возможно обойтись ценой небольшого увеличения расхода топлива. Если вы – мастер-универсал и кровельными работами занимаетесь эпизодически, то снижение рентабельности из-за этого не будет заметно.

Технически данное решение реализуемо в горелке со связанными парами воздушных контуров, см. справа на рис. Переход с режима на режим осуществляется либо установкой/снятием корпуса внутренних контуров, либо просто перемещением лампы по высоте, т.к. режим работы такой горелки сильно зависит от противодавления на выхлопе. Для прогрева подстилающей поверхности лампу относят от нее подальше, тогда из сопла пойдет мощный широкий поток не чрезмерно горячих газов. А для наплавки лампу подводят ближе: по кровельному материалу растечется широкий «блин» пламени.

В заключение

В этой статье рассмотрены лишь отдельные примеры газовых горелок. Общее число их конструкций только на «домашний» диапазон мощностей до 15-20 кВт исчисляется сотнями, если не тысячами. Но будем надеяться, что и вам пригодится какая-то из описанных здесь.