Содержание
Самодельный кузнечный горн, изготовленный своими руками из небольшого пропанового баллона, отличается очень компактными размерами, а потому идеально подойдет для домашней мастерской. При помощи этого горна вы можете делать отливки из различных легкоплавких металлов, разогревать стальные заготовки докрасна, а также заниматься художественной ковкой и кузнечным творчеством.
Первым делом необходимо срезать болгаркой или резаком верхнюю, а затем и нижнюю часть пропанового баллона. Чтобы его полностью дегазировать, открываем вентиль и стравливаем газ. Далее откручиваем вентиль, наполняем водой, а потом сливаем ее. Это нужно сделать обязательно, в противном случае даже малейшая искра может привести к взрыву.
Как сделать газовый кузнечный горн
Привариваем к боковой части корпуса отрезок швеллера, а сверху — две профильные трубы квадратного сечения. Они должны располагаться перпендикулярно. В центральной части пропанового баллона, используя УШМ или бормашинку, вырезаем небольшое круглое отверстие. Края обрабатываем напильником, чтобы убрать заусенцы.
Далее сворачиваем в многослойный рулон керамическое одеяло и помещаем его внутрь газового баллона. После этого вставляем в емкость пластиковую трубу (вертикально), а в нее через боковое отверстие в корпусе — трубку меньшего диаметра. Свободное пространство между самой трубой и керамическим одеялом заполняем специальным раствором на основе жаропрочного цемента.
Затем извлекаем пластиковые трубы и зачищаем поверхность баллона болгаркой. Сопло газовой горелки вставляем в стальную трубу, которая входит в боковое отверстие в корпусе, при этом его необходимо надежно зафиксировать. Это предупредит смещение горелки в процессе работы. Подробный процесс изготовления кузнечного горна смотрите в видео на сайте.
Основной элемент инжекционной горелки — инжектор, подсасывающий воздух из окружающего пространства внутрь горелок. В зависимости от количества воздуха горелки могут быть с неполной инжекцией воздуха и с полным предварительным смешением газа с воздухом.
Горелки с неполной инжекцией воздуха. В таких горелках к фронту горения поступает только часть необходимого для сгорания воздуха, остальной воздух поступает из окружающего пространства. Такие горелки работают при низком давлении газа и называются инжекционными горелками низкого давления.
Основными частями инжекционных горелок являются регулятор первичного воздуха, форсунка, смеситель и коллектор.
Инжекционные горелки низкого давления имеют ряд положительных качеств, благодаря которым их применяют в бытовых газовых приборах, а также в газовых приборах для предприятий общественного питания и других коммунально-бытовых потребителей газа. Инжекционные горелки используют также в чугунных отопительных котлах.
Важная характеристика инжекционных горелок неполного смешения — коэффициент инжекции: отношение объема инжектируемого воздуха к объему воздуха, необходимого для полного сгорания газа. Так, если для полного сгорания 1 м3 газа необходимо 10 м3 воздуха, а первичный воздух составляет 4 м3, то коэффициент инжекции равен 4 : 10 = 0,4.
Характеристикой горелок является также кратность инжекции — отношение первичного воздуха к расходу газа горелкой. В данном случае, когда на 1 м3 сжигаемого газа инжектируется 4 м3 воздуха, кратность инжекции равна 4.
Пределы устойчивой работы инжекционных горелок ограничены возможностями отрыва и проскока пламени. Это значит, что увеличить или уменьшить давление газа перед горелкой можно только в определенных пределах.
Достоинство инжекционных горелок — это их свойство саморегулирования, то есть поддержание постоянной пропорции между количеством подаваемого в горелку газа и количеством инжектируемого воздуха при постоянном давлении газа.
Горелки с полным предварительным смешением газа с воздухом. Инжекция воздуха, необходимого для полного сгорания газа, обеспечивается повышенным давлением газа. Горелки полного смешения газа работают в диапазоне давлений от 5000 Па до 0,5 МПа. Их называют инжекционными горелками среднего давления и применяют в основном в отопительных котлах и для обогрева промышленных печей. Тепловая мощность горелок обычно не превышает 2 МВт.
Эти горелки дают малосветящийся факел, что уменьшает количество радиационной теплоты, передаваемой нагреваемым поверхностям. Для увеличения количества радиационной теплоты эффективно применение в топках котлов и печей твердых тел, которые воспринимают теплоту от продуктов горения и излучают ее на тепловоспринимающие поверхности. Эти тела называют вторичными излучателями. В качестве вторичных излучателей используют огнеупорные стенки тоннелей, стенки топок, а также специальные дырчатые перегородки, установленные на пути движения продуктов сгорания.
Горелки с полным предварительным смешением газа с воздухом подразделяют на два типа: с металлическими стабилизаторами и с огнеупорными насадками.
Инжещионная горелка конструкции Казанцева состоит из регулятора первичного воздуха, форсунки, конфузора, смесителя, насадка и пластинчатого стабилизатора (рисунок ниже).
Инжекционная горелка Казанцева
1 — стабилизатор; 2 — насадок; 3 — конфузор; 4 — форсунка; 5 — регулятор первичного воздуха
Регулятор первичного воздуха горелки одновременно выполняет функции глушителя шума, который создается за счет повышенных скоростей движения газовоздушной смеси. Пластинчатый стабилизатор обеспечивает устойчивую работу горелки без отрыва и проскока пламени в широком диапазоне нагрузок. Стабилизатор состоит из стальных пластин толщиной 0,5 мм при расстоянии между ними 1,5 мм. Пластины стабилизатора стягивают между собой стальными стержнями, которые на пути движения газовоздушной смеси создают зону обратных токов горячих продуктов сгорания и непрерывно поджигают газовоздушную смесь. В горелках с огнеупорными насадками природный газ сгорает с образованием малосветящегося пламени. В связи с этим передача теплоты излучением от факела горящего газа оказывается недостаточной.
В современных конструкциях газовых горелок значительно повысилась эффективность использования газа. Малая светимость факела газа компенсируется излучением раскаленных огнеупорных материалов при сжигании газа методом беспламенного горения.
Газовоздушная смесь у этих горелок приготавливается с небольшим избытком воздуха и поступает в раскаленные огнеупорные каналы, где она интенсивно нагревается и сгорает. Пламя не выходит из канала, поэтому такой процесс сжигания газа называется беспламенным. Это название условное, так как в каналах пламя имеется. Газовоздушная смесь подогревается от раскаленных стенок канала. В местах расширения каналов и вблизи от плохо обтекаемых тел создаются зоны задержки горячих продуктов сгорания. Такие зоны — устойчивые источники постоянного подогрева и зажигания газовоздушной смеси.
На рисунке ниже показана беспламенная панельная горелка. Поступающий в сопло из газопровода газ инжектирует необходимое количество воздуха, регулируемое регулятором первичного воздуха. Образовавшаяся газовоздушная смесь через инжектор поступает в распределительную камеру, проходит по ниппелям и поступает в керамические тоннели. В этих тоннелях происходит сжигание газовоздушной смеси. Распределительная камера теплоизолирована от керамических призм слоем диатомовой крошки, что сокращает теплоотвод из реакционной зоны.
Данную горелку можно использовать как для кузнечного нагрева заготовок, так и для литья металлов, в том числе чугуна. Максимально измеренная температура, которую удалось достигнуть — 1300 градусов. Рабочая температура 1000 — 1100 градусов. (Замеры производились термопарой K типа в корундовой оболочке)
Расход газа: 0.52 кг/час или 1.15 литра в час.
В смешанном режиме (средняя температура 1000 градусов) при условии, что баллон не замерзает (для минимизации эффекта использовать большой баллон на 50 литров)
Большого баллона на 50 литров хватает в среднем на 48-50 часов.
Характерные отличия данного проекта: При достаточном давлении газа при горении пламя не срывается внутрь трубы, а горит строго на выходе. Плавная регулировка подачи газа игольчатым клапаном, и регулировка поддува позволяет добиться эффективной интенсивности нагрева, а при разогретом горне снизить расход газа.
Внимание! Для нормальной работы горелки необходим регулируемый редуктор типа БПО 5.
По окончанию работ с горном вынимайте горелку, иначе пластиковые детали расплавятся от поднимающегося жара
Конструкция самодельной газовой горелки
В устройство самодельной газовой горелки включаются:
- металлический корпус;
- редуктор;
- форсунка;
- регулятор подачи топлива;
- головка;
- узел для закрепления газового баллона.
Металлический корпус включает в себя специальный стакан, с помощью которого механизм избавляется от возможности задувания пламени. Сюда также входит металлическая или другая рукоятка, которая не превышает 100 сантиметров. Поверх рукоятки устанавливается деревянный держатель и газовый шланг. С помощью редуктора и трубки с вентилем регулируется уровень подачи газа, а также его длина соответственно. Форсунка служит для розжига топлива, в данном случае последним является пропан.
Вид топлива, на котором работает горелка
Как говорилось ранее, газовая горелка также называется пропановой. Отсюда несложно сделать вывод, что, как правило, в виде топлива используется именно пропан либо смесь пропана и бутана.
Данным топливом заполняется специальный баллон, который крепится к горелке.
Производство газовой горелки своими руками
Как вы могли понять из списка элементов всей конструкции приспособления, она является предельно простой и не имеет каких-либо сложных деталей, на которые нужно тратить большое время.
Для того чтобы сделать агрегат своими руками, потребуется немного времени и сил. И если правильно изучить материал, представленный в данной статье, а также со всей серьезностью и аккуратностью подойти к процессу (поскольку работа ведется с огнеопасными веществами), то он обязательно будет выполнен.
Как показывает практика и множество живых примеров, в среднем человек, который никогда не занимался созданием самодельных газовых горелок, через 40-45 минут после прочтения инструкции уже смог похвастаться горелкой, сделанной своими руками.
Как сделать газовую горелку своими руками
Вот мы и подошли к самому интересному процессу. К изготовлению горелки. Ниже будет подробно описан весь процесс создания данного агрегата, с учетом всех нюансов и советов.
Итак, начать следует с самого простого, но не менее интересного. С изготовления рукоятки горелки. В принципе, материал можно использовать любой. Кстати, более разумным будет просто использовать готовую рукоятку от какого-нибудь старого и ненужного паяльника. Подводящая трубка изготавливается исключительно из стали.
Не забывайте обращать огромное внимание на размеры всех деталей. Например, диаметр подводящей трубки горелки не должен превышать одного сантиметра, а его толщина должна колебаться в районе 2 — 2.5 мм. Эта трубка вставляется в ручку и фиксируется с помощью клея или другого качественного материала, подходящего для выполнения данной цели.
Корпус
Корпус горелки, как ни странно, изготавливается также из стали. Лучше всего использовать латунный прут, ширина которого должна составлять примерно 2 сантиметра. Рассекатель можно изготовить также из него.
Далее проделывается несколько отверстий для того, чтобы создать циркуляцию кислорода в агрегате. Ведь, как известно любому: огонь не может существовать без кислорода. В общем количестве таких дырок должно быть четыре: каждая диаметром порядка 1 миллиметра. Делаются они в самом стержне рассекателя горелки.
Следующим шагом необходимо силой запрессовать рассекатель, с которым производились работы немного ранее, в корпус газового приспособления. Внутренний фланец должен быть установлен с некоторым зазором порядка половины сантиметра. С помощью этой щели в будущем будет тормозиться огромный поток газа, подходящий к запальнику.
Форсунка
Как говорилось ранее, с помощью форсунки обеспечивается подача топлива, а именно, пропана, из его баллона наружу. Для ее изготовления следует использовать специальный металлический прут. Здесь понадобится 2-миллиметровое сверло для того, чтобы проделать глухое отверстие в форсунке. Для перемычки нам понадобится 4-миллиметровое сверло. Проделанные отверстия зачеканиваются молотком, а после подтачиваются с помощью всеми любимой наждачной бумаги.
После этого на конец трубки монтируется шланг от редуктора, который должен быть выполнен из специального резинового и тканевого материала. Закрепление происходит обычным хомутом с помощью рядовой отвертки.
После того как механизм, по вашему мнению, верно закреплен, необходимо выставить оптимальное давление в баллоне и подать газ из него. Воздух из шланга после этого должен быть полностью вытесненным. Длина огня при правильном расположении и работе всех деталей должна составлять порядка 40-50 мм.
В общем, как и говорилось ранее, самодельная газовая горелка является довольно уникальным средством, которое придет на помощь любому хозяину в любых неприятных бытовых ситуациях. А максимальная лёгкость её изготовления может только еще сильнее привлекать все приоритеты к себе.
- Николай Иванович Матвеев
Колесников Юрий Фёдорович, инженер-теплоэнергетик
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.
Применение газовых горелок в домашних условиях
