Выбираем газовую горелку: виды конструкций и применение

Газоплавильная сварка металла предполагает использование такого оборудования, как газовая горелка. С ее помощью происходит нагревание и плавление металлических поверхностей, подлежащих соединению. Как правило, все горелки имеют простую конструкцию, небольшой вес, удобны при использовании. Чтобы правильно выбрать инструмент для предстоящей вам работы, стоит обратить внимание на конструктивные особенности, а также разновидности горелок.

Как устроена газовая горелка. Принцип действия

Конструкция газовой горелки традиционно состоит из изоляционной втулки, сопла, диффузора, смесительной камеры, регуляторов поступления газа, кабельных разъемов, рукоятки, оснащенной кнопкой, кабеля, разъема и мундштука наконечника. Устройство газовой горелки может включать в себя и иные элементы – пьезоэлемент, систему охлаждения, подающее устройство. Наличие или отсутствие тех или иных комплектующих зависит от способов подачи горючего газа.

1. Схема горелки инжекционного типа включает в себя регулятор подачи воздуха, сопло, смеситель, распределительный коллектор. Перед тем, как окончательно перемешаться, газовоздушная смесь разреживается, происходит подсос воздуха, затем струя выравнивается в диффузоре и поступает в коллектор, где равномерно распределяется по отверстиям.

   

В свою очередь, инжекционные горелки бывают двух разновидностей:

• с полной инжекцией, или горелки повышенного давления;
• с частичной инжекцией, или горелки низкого давления.

Аппараты первого типа используются преимущественно в котлах отопления и при обогреве промышленных печей. Они обеспечивают полное смешение компонентов, предназначенных для сгорания. Второй тип распространен в печах для подогрева паяльников, автокоптилках, в топках котлов Стреля и Стребеля. Зона горения таких устройств обеспечивается лишь частью необходимого воздуха, достаточное количество его набирается из окружающей среды.

1. Неинжекционные горелки предполагают одинаковое давление для кислорода и горючего газа при поступлении их в смеситель. Их конструкция осложнена вентилятором, электрическим двигателем для привода, а также воздухопроводами. За счёт этих деталей величина неинжекционных горелок может достигать 1,9 м в длину, что делает инструмент не слишком комфортным в использовании.

Кислород и газ для горения доставляются в сопло смешения аналогичными путями. Из баллона газы посредством трубки поступают в горелку, минуя регулировочный вентиль и приемный ниппель. В камере смешения происходит уменьшение скорости потока газа (так как увеличивается сечение), и кислород с горючим газом взаимодействуют до образования однородной по всему объему горючей смеси. Далее смесь через насадку на трубку выходит наружу, где и происходит образование сварочного пламени.

Зная, как устроена и как работает газовая горелка, а также как правильно соблюсти последовательность расположения деталей, можно соорудить такое приспособление в домашних условиях. Однако следует помнить, что для обеспечения постоянной скорости выхода газовой смеси из мундштука нужно тщательно подобрать состав соединяемых между собой газов, отрегулировать диаметр выходного канала и обратить внимание на конструкцию мундштука.

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.

Предназначение газовой горелки

Газовая горелка используется в тех сферах, где необходимо устойчивое горение топлива, интенсивность и протяженность которого можно регулировать. Такое приспособление может осуществлять:

• освещение. Горелки с открытым пламенем, аргандовые для масляных ламп, регенеративные и горелки накаливания были популярны до изобретения электричества и в настоящее время употребляются редко.
• нагревание. Например, при отапливании помещений, для лабораторных опытов или же в кухонных целях.

горелка для сварки
В промышленной и строительной сферах нашли применение сварочные горелки. Они, в зависимости от вида сварки, подают в место сварного шва непрерывную струю горючих газов (при газовой сварке) или же обеспечивают зону горения дуги защитным газом (при дуговой сварке).

Портативная газовая горелка на баллон будет полезна для туристического отдыха. Герметичный баллон надёжно защищён от утечки топлива, а устройство с пьезоподжигом позволит быстро разжечь костер без использования спичек или огнива. Небольшого баллончика с газом хватит не на один сезон путешествий.

Отметим, что газовая горелка может быть полезна и в быту, если:

• возникла необходимость открутить заржавелую гайку;
• нужно декорировать металлическую или деревянную поверхность в винтажном стиле;
• необходимо подровнять концы нейлоновой веревки или геотекстиля;
• есть потребность в ремонте садовой дорожки при помощи запекаемой массы;
• нужно прогреть замёрзший замок;
• хочется приготовить мясо на природе, но гриля нет. газовая горелка с пьезоподжигом

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:

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.

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

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.

Принцип работы

Принцип работы горелок – выполнить предварительное смешение топлива с воздухом, обеспечить подачу данной смеси для сгорания и сделать так, чтобы продукты сгорания полностью прошли процесс горения.

Работа данного приспособления делиться на три этапа:

1. Подготовка. На этом этапе выполняется подготовка отдельных элементов будущей горючей смеси. Воздуху и горючему в момент прохождения подготовительного этапа придаются необходимые характеристики: направление, температура, скорость.
2. Смешение. Смешивается воздух и необходимое количество топлива, в результате чего появляется смесь горючего характера.
3. Горение. На заключительном этапе работы горелки происходит процесс горения, а точнее протекает реакция окисления элементов горючего действия с помощью кислорода. В конечном итоге смесь загорается благодаря соплу, которое размещено в конечной точке трубки.

Внимание, даже с учетом несложной конструкции горелок при неисправностях ни в коем случае нельзя самостоятельно предпринимать попытки их устранения.

В газовых горелках присутствуют и дополнения, обеспечивающие безопасность и автоматизацию работы устройства.

К ним относятся:

• Автоматика, самостоятельно отключает устройства в результате выявления неисправностей.
• Розжиг, выполняемый благодаря специальному пьеза элементу либо электричеству.

Какой газ может использоваться

В качестве горючего материала для газовой горелки могут выступать ацетилен, водород, газы-заменители (природный газ, пропан-бутан). Некоторые конструкции работают на жидких горючих веществах и отработанном масле.

В ацетиленовую горелку горючее вещество поступает из аппарата-генератора, где происходит разложение карбида кальция на гашеную известь и ацетилен. Газ для горелки имеет давление 100-150 мм ртутного столба. В качестве защитного газа, который не допускает возникновения окалины, используется азот, получаемый из атмосферного воздуха, а в качестве катализатора распада карбида — вода.

Водородная горелка является самой популярной среди аналогичного оборудования, предназначенного для газопламенной обработки. Немаловажно, что при ее использовании выделяется лишь водяной пар, поэтому она наиболее безопасна. При разложении водного раствора щелочи происходит горение водорода с последующим высвобождением энергии, которая нужна для ускорения сварки. Водород защищает сварной шов от воздействия кислорода, благодаря чему окисление поверхностей исключено.

Многие хозяева имеют представление о том, как работает жидкотопливная газовая горелка, поскольку именно на таком принципе основана работа примуса. Нагреваясь в специальном змеевике, горючая жидкость превращается в газ и благодаря этому при последующем сгорании значительно экономится. В качестве жидкого топлива используются, как правило, керосин и бензин “Калоша”.

Зная, как пользоваться газовой горелкой на отработке, или же горелкой Бабингтона, можно существенно сэкономить на расходных материалах и снизить себестоимость работ. В качестве топлива такие конструкции используют моторное, компрессорное, любое растительное масло. Горючее поступает на сферообразную деталь, с которой его сдувает струя сжатого воздуха. Образующиеся небольшие капли затем воспламеняются.

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.

Показатели, связанные с пламенем устройства

По числу пламени горелки бывают однопламенные и многопламенные. Если первый тип используется преимущественно для ручной ацетилено-кислородной сварки, то второй широко применяется при механизированной газопламенной пайке или нагреве.

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.

Преимущества и недостатки газовой горелки для сварки

Газовая горелка имеет следующие положительные качества:

• большое количество разновидностей устройств;
• безопасность при эксплуатации;
• большинство моделей компактны и имеют малый вес;
• не требуется продолжительная подготовка к использованию;
• не оставляет нагара и запаха;
• напор огня можно регулировать;
• всегда можно узнать, из чего состоит устройство, и при необходимости собрать самодельную горелку.

Минусы использования горелки:

• при температурах ниже -30°С эксплуатация устройства становится проблематичной;
• баллон с горючим веществом самостоятельно перезаправлять нельзя.

Рейтинг качества и свойств

Список лучших газовых горелок для бытовых нужд возглавили модели:

• Kovea TKB-8911 – удачное конструктивное решение.
• Providus FC300G – простота обслуживания и эксплуатации.
• Следопыт Энергия Атома – приемлемость цены.

Серию горелок для пайки и ремонтных работ среди лучших представляют:

• Stayer 55584 Master – идеал по качеству.
• Sturm 5015-KL-01 – функциональность.
• FoxWeld VT-55 – эффективность.