Газовая горелка своими руками: делаем из подручных материалов. Подробная фото и видео инструкция по изготовлению горелки на отработке из паяльной лампы Самодельные горелки

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.

Для людей активно работающих в мастерской или в загородном доме часто возникает потребность нагреть деталь или произвести пайку. Эти задачи позволит решить высокотемпературная газовая горелка, которую можно изготовить своими руками. С её помощью можно производить нагрев деталей для последующей обработки или сварки, закаливать детали, осуществлять , ремонт кровли. Это перечень может быть продолжен.

Все эти задачи могут быть решены с помощью газовой горелки. К таким устройствам относят аппараты, которые обеспечивают смешивание, предварительный подогрев, подачу требуемого объёма газа и кислорода. В ней создаются условия для обеспечения необходимой скорости сгорания полученной смеси и создания необходимой температуры нагрева.

Таких устройств на рынке предлагается большое количество, от специализированных профессиональных (для котлов отопления, и сварочных работ), до универсальных бытовых горелок на пропане.

Газовые горелки, изготовленные в промышленных масштабах, рассматриваются исключительно с точки зрения надёжности и безопасности при эксплуатации. Однако, очень часто по критерию «эффективность — стоимость» газовые горелки промышленного производства не выдерживают никакой критики. Кроме этого, можно приобрести изделие сомнительного качества или изготовленное в дружественном Китае.

Рассмотрев подробно варианты конструкций подобных горелок, напрашивается однозначный вывод. В этих газовых агрегатах нет ничего сложного. Поэтому многие стараются изготовить такой аппарат в домашних условиях. Получается удобная и дешёвая газовая горелка своими руками.

Классификация горелок

Устройство газовой горелки достаточно простое. Современные газовые горелки подразделяются следующим образом:

• Предварительного смешения. Происходит образование газовой смеси непосредственно перед поступлением в выходное отверстие.
• Инжекционные горелки. Воздух, необходимый для горения, самопроизвольно засасывается (как говорят, инжектируется) самой газовой струёй.
• Рекуперативные. Сущность их работы заложена в предварительном подогреве газа и воздуха. Это происходит перед смешиванием. Сам подогрев осуществляет специальное устройство – рекуператор.
• Регенеративные. Предварительный подогрев в горелках этого типа осуществляется в регенераторе.
• Наддувные (газовые горелки с наддувом). В них воздух принудительно нагнетается в топку специальным вентилятором. Это происходит после смешивания горючей смеси.
• Диффузионные. По конструкции это самые простые горелки. Они состоят из обычной трубки с просверленными в ней отверстиями. Через эти отверстия происходит подача газа. Для обеспечения постоянного и надёжного горения, необходимый воздух поступает из окружающей среды.
• Газовые атмосферные горелки для котлов. Принцип их действия очень схож с принципом инжекционных горелок. Основным отличием является то, что обогащение кислородом осуществляется не полностью, а частично.
• Газовые горелки для печи, каминов, систем отопления.

Мощность любой газовой горелки определяется по объёму расходуемого газа за единицу времени. У разных горелок она может отличаться достаточно существенно.

Конструкция горелки

Стандартная самодельная горелка функционирует таким образом. Под давлением по специальному шлангу из баллона подаётся газ. Чаще всего в качестве такого газа используется пропан. Объём подаваемого газа изменяется расположенным на баллоне регулирующим рабочим краном. Поэтому установка дополнительного понижающего редуктора не требуется.

Запорный кран располагается за основным вентилем и крепится на газовом баллоне. Он используется для открывания или закрывания подачи газа. Все остальные регулировки (длину и интенсивность пламени) самой горелки осуществляют с помощью, так называемого, рабочего крана. Подводящий газовый шланг, по которому происходит подача газа, подключен к специальной насадке. Она завершается ниппелем. Он позволяет задавать величину (длину) и интенсивность (скорость) пламени. Ниппель совместно с трубкой помещают в специальный вкладыш (металлический стакан). Именно в нём происходит создание горючей смеси, то есть обогащение пропана кислородом атмосферного воздуха. Созданная горючая смесь под давлением поступает через сопло в область сгорания. Для обеспечения непрерывного процесса горения в сопле конструктивно предусмотрены специальные отверстия. Они выполняют функцию дополнительной вентиляции.

Конструкцию подобных газовых аппаратов разрабатывают с учётом удобства в эксплуатации, профилактики, ремонта. Поэтому они должны быть легкоразборными. Это упрощает процесс обслуживания и ремонта.

На основе такой стандартной схемы можно разработать собственную конструкцию. Она будет состоять из следующих элементов:

• корпуса (обычно его изготавливают из металла);
• редуктора, который крепится на баллон (применяют готовый прибор);
• форсунки (изготавливают самостоятельно);
• регулятор подачи топлива (по выбору);
• головка (форма выбирается исходя из решаемых задач).

Корпус горелки изготавливается в форме стакана. В качестве материала применяют обыкновенную сталь. Такая форма позволяет обеспечить надёжную защиту от возможного задувания рабочего пламени. К корпусу крепят рукоятку. Она может быть выполнена из различного материала. Самое главное, чтобы она обеспечивала удобство при работе. Предыдущий опыт показывает, самая оптимальная длина такой ручки находится в интервале от 70 до 80 сантиметров.

Сверху крепится деревянный держатель. В его корпус помещают шланг подачи газа. Это позволяет придать конструкции определённую прочность. Длина пламени может осуществляться двумя регулировками. С помощью редуктора, расположенного на газовом баллоне, и вентиля, установленного на трубке. Розжиг газовой смеси производится благодаря специальной форсунке.

Изготовление газовой горелки

Приступая к самостоятельному изготовлению устройства, необходимо приготовить инструменты для работы и подобрать требуемый материал. Прежде всего, выбирают материал для ручки. Жёстких требований не существует, поэтому каждый может использовать свою фантазию и возможности. Основными требованиями к ручке являются: её удобство в эксплуатации, чтобы она не перегревалась во время работы. Опыт показывает, что целесообразно использовать готовую рукоятку. Например, ручка от какого-нибудь, вышедшего из строя паяльника, кипятильника или другого бытового прибора.

Для изготовления подводящей трубки используется сталь. Выбирают стальную трубку диаметром не более 1см и толщиной стенки 2,5 мм. Изготовленную рубку вставляют в подготовленную ручку. Там её необходимо надёжно закрепить. Способ крепления выбирается в соответствии со своими возможностями.

Корпус горелки изготавливают из стали. Рассекатель делают из латунного прутка. В корпусе рассекателя сверлят несколько отверстий (обычно более четырёх). Это позволит создать хорошую циркуляцию кислорода на выходе горелки.

После этого рассекатель надёжно закрепляют в корпусе. Следует предусмотреть небольшой зазор для внутреннего фланца. Рекомендуемый зазор должен составлять примерно 5мм. Такой зазор обеспечит необходимое замедление скорости потока газа, который поступает к запальнику. Замедление позволит надёжнее зажигать горелку.

Форсунку изготавливают из металлического прута. Она обеспечит подачу газа к области горения. Её изготавливают следующим образом. Сверлом диаметром в 2мм аккуратно делают глухое отверстие в корпусе форсунки. Затем сверлят отверстие сверлом 4мм. Оно необходимо для создания перемычки. Их аккуратно заклёпывают и шлифуют.

Конец изготовленной трубки соединяют с выходным отверстием редуктора. Для соединения применяют гибкий шланг. Материал подбирают из перечня разрешённых материалов для бытовых газовых систем. Это может быть специальная резина или особый тканевый материал. Для обеспечения надёжности и пожарной безопасности целесообразней использовать сертифицированный материал. Шланг надевают на трубку и закрепляют его стандартным хомутом.

После завершения сборки всего аппарата, требуется выставить оптимальное давление в баллоне. Перед поджигом горелки следует тщательно проверить всю систему подачи газа, смешивания с воздухом на наличие возможных утечек. Если они проявились, их обязательно необходимо устранить. Только после всех проверок можно зажигать горелку. Горелка должна обеспечивать длину горящей струи до 50 мм.

Грамотно самостоятельно собранная горелка прослужит надёжным помощником в делах на длительный срок. Она будет тем средством, которое поможет решать многие бытовые задачи, не прибегая к применению дорогостоящего инструмента.

Многие домашние мастера знают, что такое газовая горелка. Благодаря ей, можно выполнять сварку, наплавку и другие виды обработки изделий из металла, нагревать их и соединять. Принцип работы такого прибора в смешивании горючего газа и кислорода. В результате можно получить стабильное пламя, имеющее огромную температуру, которое тяжело потушить. Такие горелки могут быть универсальными или предназначенными для определенных работ. Тот факт, что пламя устойчивое, позволяет применять этот агрегат на воздухе даже в ветреных условиях. Ее можно как купить, так и сделать в домашних условиях. Если вы не из тех, кто ищет легких путей, предлагаем вам разобраться, как правильно сделать газовую горелку для пайки своими руками.

Материалы и инструменты для работы

Чтобы сделать обычную горелку, вам понадобятся следующие детали и инструменты:

• болгарка;
• молоток;
• наждачная бумага;
• латунные заготовки для форсунки и рассекателя;
• тонкая трубка из латуни Ø15 мм;
• бруски из дерева;
• тиски;
• ФУМ-лента или уплотнитель из силикона;
• соединительные шланги;
• регулировочный вентиль.

Изготовление ручки и форсунки

Возьмите латунную трубку и приделайте к ней ручку. Если у вас есть ручка от старой горелки, можно использовать ее – это будет гораздо удобнее. Если таковой нет, можно взять деревянный брусок. Чтобы рукоять удобно лежала в руке, ее можно обработать. В нем нужно просверлить отверстие под латунную трубку. Их диаметр должен совпадать. После чего трубка засовывается в брус и закрепляется там при помощи силикона или эпоксидной смолы.

Для удобства выполнения работ латунную трубку нужно изогнуть выше ручки под углом 45˚.

Следующий этап – изготовление форсунки. Это трудоемкий и долгий процесс. К нему нужно подходить с большей ответственностью. Желательный размер отверстия форсунки составляет 0,1 мм. Понятно, что самостоятельно без специального оборудования достичь такого размера будет очень трудно, поэтому нужно просверлить отверстие немного шире, и подогнать края до нужного размера. Все нужно делать аккуратно, чтобы отверстие было ровное и не направляло пламя в разные стороны. Сделав отверстие, зафиксируйте заготовку в тисках. Затем аккуратно молотком наносите удары по будущей форсунке. Делать это нужно вертикально, с «оттяжкой» к центру заготовки. Постепенно деталь нужно прокручивать, обеспечивая идеальное отверстие без уклона.

Выполнив чеканку детали, головку форсунки нужно зашкурить ее наждачной бумаги с мелкой зернистостью. На заднюю часть детали следует нанести резьбу, чтобы соединить ее с трубкой. Более простой метод соединения – пайка форсунки к трубе. Но следует отметить, что в таком случае ремонт каких-либо деталей выполнить будет очень сложно.

В принципе это всё, теперь вы можете подсоединить к трубке баллон с газом, поджечь его и агрегат готов к работе. Но, теперь возникают некие трудности, которые препятствуют нормальной работе и приносят неудобства. Получается, что регулировать газовый поток можно только открывая и закрывая кран на газовом баллоне. В таком случае добиться требуемой силы пламени будет очень тяжело. Что же делать?

Работы по улучшению регулировки пламени

Чтобы обеспечить нормальную работу нашей горелки, необходимо оборудовать ее рассекателем и краном. Подходящее место для монтирования крана возле ручки, выше на 2–4 см. Но его можно устанавливать и на подводящей трубке. Подойдет кран от горелки отслужившего свой срок автогена или его другой аналог. Он стационарно закрепляется на трубке резьбовым соединением. Для уплотнения соединения используйте ФУМ-ленту.

Рассекатель будет установлен на трубу с форсункой. Его тоже нужно сделать из латуни Ø 15 мм. Наиболее оптимальный вариант – цилиндрическая деталь с отверстием для трубки с форсункой. Если таковой нет, сделайте следующее:

1. Возьмите латунную трубу Ø 35 мм и отрежьте кусок 100–150 мм.
2. Отступив от конца, маркером наметьте 3–5 точек ровно отдаленных друг от друга.
3. Просверлите в ней отверстия 8–10 мм сверлом и болгаркой сделайте к ним ровные пропилы.
4. Теперь можно подогнуть все к центру и приварить к трубке горелки.

Чтобы правильно закрепить рассекатель, его нужно разместить так, чтобы форсунка выступала на 2–3 мм от места соединения. Благодаря такому приспособлению можно добиться двух целей: защитить пламя от сильного ветра и обеспечить ему поток кислорода, который необходим для более устойчивого и сильного пламени.

Все места сварки можно сгладить при помощи болгарки. Тогда ваша самодельная горелка будет выглядеть более солидно. На этом все. Теперь остается только подвести газ и использовать горелку по назначению.

Изготовление мини-горелки

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:

1. Обычная капельница – 2 шт.
2. Игла для накачивания мячей.
3. Игла для медицинского шприца.
4. Паяльник.
5. Напильник.
6. Медная проволока.
7. Плоскогубцы.
8. Шлифовальный камень.
9. Флюс для пайки.
10. Термопистолет.

Вооружившись всеми инструментами, можно приступать к работе. Для удобства разделим процесс на такие этапы:

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.

Видео

Посмотрите видео о том, как сделать горелку из подручных материалов:

Видео об изготовлении миниатюрной газовой горелки:

В домашней мастерской или гараже часто возникает потребность использования газовой горелки. Применение для нее самое широкое – от паяльных работ до ремонта кровли. Не говоря уже о необходимости разогреть металлическую деталь для обработки.

При слесарных работах по металлу, газовой горелкой можно раскалить заготовку с целью последующего закаливания. Если вы занимаетесь электросваркой – при работе с некоторыми металлами необходимо прогревать место будущего шва.

В магазинах инструмента продаются разнообразные приспособления для безопасной работы с огнем. Горелка на пропане может быть любого размера и любой конфигурации. Величиной с шариковую ручку для ювелирной пайки.

Или много сопловая рампа для разогрева битума на крыше :

Преимущество промышленных вариантов заключаются в сертификате безопасности. Однако в конструкции нет ничего такого, что нельзя повторить в домашних условиях. Поскольку любой товар в магазине стоит немалых денег, мы расскажем, как сделать газовую горелку своими руками.

Важно! Самодельные приспособления для работы с огнем несут в себе потенциальную опасность. Поэтому пропановая горелка, изготовленная без технической экспертизы, эксплуатируется на ваш страх и риск.

Чертежи и пошаговая инструкция по изготовлению горелки

Подробно рассмотрим нюансы на которые следует обратить внимание при изготовлении горелки.

• Прежде всего, надо использовать тугоплавкие металлы. Правильно настроенная горелка может выдать до 1000° С, поэтому сопло должно соответствовать температуре пламени;
• Важно подобрать надежный рабочий кран. Если что-то пойдет не так – в первую очередь перекрывается подача газа, и опасность ликвидируется. Если кран будет пропускать – вам не удастся оперативно загасить пламя;
• Узел подключения к источнику газа (баллончик с клапаном или 5 литровый пропановый баллон с редуктором) должен быть надежным. Именно при эксплуатации некачественной запорной арматуры происходит большинство аварий.

Рассмотрим типовую схему и принцип работы инжекторной горелки:

По шлангу (1) подается под давлением газ. Как правило – пропан. Давление формируется за счет испарения сжиженного газа в баллоне, и его достаточно для организации устойчивого и направленного пламени. Редуктор не требуется, количество газа регулируется рабочим краном (2).

Запорный кран находится на вентиле баллона. Его функция только открывать/закрывать подачу топлива, остальные регулировки производятся с помощью рабочего крана.

© 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.