Нагрев металла газовой горелкой

Обновлено: 18.05.2024

Некоторые технологии строительства, монтажа трубопроводов, ремонта автомобилей связаны с применением направленного открытого пламени. В быту популярны газовые горелки на баллончик – небольшие приборы, позволяющие регулировать направление, силу и температуру огня.

Модели отличаются по назначению, конструкции, виду топлива, поэтому перед покупкой необходимо учесть основные критерии и приобрести устройство не только удобное, но и экономичное.

Чтобы облегчить задачу выбора, мы подготовили подробную классификацию портативных горелок, привели практичные рекомендации по определению лучшей модели, а также обозначили правила безопасной эксплуатации газовых устройств.

Виды портативных горелок

Газовыми горелками называют устройства, различные по конструкции и назначению, но их объединяет общая черта – функционирование производится от газа.

Портативные устройства, предназначенные для работы от маленькой тубы, наполненной пропан-бутаном или другим газом, не нужно путать с духовками или мощными агрегатами для сварки, которые работают от природного газа или большого баллона.

Предлагаем краткий обзор основных элементов конструкции недорогой горелки для газового баллончика, которая служит прекрасным образцом домашнего устройства. Оно может пригодится для ремонта на даче или для барбекю.

Перед началом работы устройство фиксируют на газовом баллончике, разогревают в течение 1-2 минут, а затем используют по назначению

Портативный прибор имеет небольшую длину – всего 140 мм, но весит 180 граммов из-за материала изготовления – различных металлов и сплавов

Корпус горелки выполнен из силуминового сплава, продолговатое сопло – из нержавейки, крепление для баллончика – из алюминия и полимера, регулировочная ручка – из пластика

Удобный способ подключения устройства к баллончику: горелка надевается сверху на тубу, затем поворачивается вправо градусов на 30 – и прочное соединение обеспечено

Подача газа и его регулировка осуществляется путем вращения пластиковой рукоятки против часовой стрелки, прекращение подачи – в обратном направлении

Рядом с рукояткой находится небольшой пьезоэлемент. Если нажать на рукоять управления с торца, вылетевшая искра зажигает пламя

Сопло представляет собой вытянутую трубку из нержавеющей стали, внутри которой образуется пламя. Для формирования факела нужной формы газ подается через небольшие отверстия

Если снять наружный патрон сопла, можно увидеть внутренние детали – центральный жиклер из латуни и длинный электрод пьезоэлемента, подающего искру

С помощью компактного прибора можно быстро разжечь мангал, нагреть болты или гайки на морозе, расплавить пластиковые детали, обработать термоусадки. Температуры пламени (до +1300°С) хватает для пайки металлических труб.

Это пример горелки популярного среди пользователей типа, но ассортимент приборов намного шире. Рассмотрим наиболее востребованные виды.

Различие по сфере использования

Открытое пламя может потребоваться и в быту, и на отдыхе, и во время выполнения монтажных работ. Одна из сфер применения – туристическая. В походных условиях с помощью простого прибора разжигают костер, разогревают консервы.

Устройства для разогрева пищи имеют особую конструкцию – вместо дула-сопла – длинный тонкий шланг подачи газа к выносной горелке с подставкой

Горелки с направленным факелом «пистолетного» типа часто применяют в монтажных работах при пайке медных труб, для сгибания пластиковых элементов.

Пламя, разогретое до нужной температуры, направляется на зону сопряжения медных деталей, результатом чего является прочное неразъемное соединение трубы с трубой или с фитингом

Высокотемпературными мощными лампами можно обрабатывать и стальные детали, но для этого требуется твердый припой и немного измененная техника пайки.

Также газовые портативные горелки применяются для следующих работ:

обработка деревянных деталей;
розжиг мангала, костра на даче без использования химических средств;
прокаливание и резка металлических заготовок;
опаливание туш животных при разделке;
оттаивание замерзших трубопроводов.

Полезный прибор всегда под рукой у мастеров-умельцев, которые самостоятельно любят благоустраивать дом и облагораживать приусадебный участок. Горелка может пригодиться в автомастерской, при строительстве теплицы или других сооружений.

Деление по способу присоединения баллончика

Картридж с горючим является расходным материалом. Как только топливо заканчивается, он отсоединяется от горелки, а на его место устанавливается новый баллончик.

Существует несколько видов присоединения картриджа к устройству:

резьбовые – фиксируются с помощью резьбы, проще говоря – накручиваются;
цанговые – надеваются и слегка поворачиваются в одну из сторон;
клапанные – закрепляются фиксатором;
прокалываемые – соединяются с помощью легкого нажатия.

Резьбовые модели встречаются чаще остальных. Они образуют прочное соединение двух элементов, которые можно в любой момент разъединить. Прокалываемые, напротив, нельзя отключать, пока газ в баллончике не закончится.

Приборы с цанговой фиксацией быстро устанавливаются. Чтобы их закрепить на баллоне, нужно просто надеть и повернуть на 25-30 градусов в сторону

Слабая сторона цанговых устройств – быстрое разбалтывание фиксатора, вследствие чего происходит потеря газа.

Более надежными считаются клапанные горелки, которые обычно предназначены для разогрева пищи.

Различие газовых горелок по типу топлива

Производители используют различное горючее для наполнения расходных картриджей. Выбор сжиженного газа основывается на назначении горелок, требуемой температуры пламени, мощности. Чтобы улучшить характеристики состава, иногда смешивают несколько различных видов топлива.

Чаще остальных применяются следующие комбинации веществ:

смесь пропана и бутана (70:30) – в основном, для летнего применения, но с устройством нагрева используется и зимой;
комбинация пропана, бутана и изобутана в различных пропорциях;
смесь MAPP – метилацетилен-пропадиен-пропан, чаще используется для сварки при температуре 1600-2500°С.

Но бывают баллончики, заполненные каким-то одним газом, например, бутаном.

Образец недорогих газовых баллончиков – «Следопыт». Цена – 90 рублей. Наполнение – универсальное газовое топливо, подходящее для портативных горелок, резаков, плит, обогревателей

Выбор топлива важен, когда предстоят работы в жестких условиях – на морозе или на большой высоте. А летом для розжига мангала или костра подойдет любой универсальный газ.

Особенности конструкции и принцип работы

По конструкции горелки бывают различными – от элементарных приборов с соплом до более сложных механизмов, оснащенных устройством подачи воздуха и пьезорозжигом.

Рассмотрим конструкцию горелки, предназначенной для сварки металла.

Устройство горелки: 1 – ниппель присоединения кислородного рукава; 2- ниппель присоединения ацетиленового рукава; 3 – вентиль подачи кислорода; 4 – вентиль подачи топлива; 5 – кислородный канал; 6 – ацетиленовый канал; 7 – обратный клапан; 8 – инжектор; 9 – смесительная камера; 10 – корпус; 11- накидная гайка; 12 – уплотнитель; 13 – опорное пружинное кольцо; 14 – канавка; 15 – наконечник; 16 – мундштук; 17 – дополнительный канал для кислорода; 18 – уплотнительная поверхность (+)

Конструкция с инжектором и обратным клапаном повышает производительность работ и снижает потребление горючего.

Практически все портативные бытовые приборы относятся к так называемым инжекционным горелкам, когда для поддержки пламени воздух засасывается внутрь горелки естественным путем.

Внутри, в специальной камере, происходит смешивание топлива с воздухом, в результате чего горючее после подачи искры воспламеняется.

С помощью регулировки, которой оснащены не все горелки, можно добиться нужных размеров и мощности факела. Высокотемпературные приборы отличаются голубовато-синим пламенем, низкотемпературные – желто-оранжевым

Из смесительной камеры смесь газов поступает в сопло-насадку, где распределяется по каналам. В конце конструкции, в месте образования факела, располагаются огневые отверстия – окончания каналов.

Варианты насадок по строению: кольцевые, щелевые, трубчатые.

Советы по выбору оптимальной горелки

Компактные ручные горелки покупают с удовольствием, так они имеют массу преимуществ перед жидкотопливными, более «серьезными» устройствами. Они быстро поджигаются, почти не пачкаются, требуют минимума ухода.

Пользоваться ручной моделью легко: мощность пламени можно регулировать, а факел направлять под любым углом, что важно при работе в стесненных обстоятельствах

В первую очередь следует точно определить, для чего будет применяться газовый прибор, так как горелки для пайки и для разогрева пищи кардинально отличаются и по конструкции, и по параметрам.

Туристические устройства имеют форму подставки и напоминают бытовую газовую плиту, на которую удобно устанавливать посуду с разогреваемой пищей

Строительные приборы чаще напоминают по форме пистолет. При работе их удобно держать одной рукой, а другой в это время можно поддерживать деталь или подносить припой.

Такие характеристики, как вес и размеры важны, если горелку приходится брать в пешие походы или часто использовать в быту. Тяжелый инструмент вызывает быструю усталость, тогда как легким работать намного удобнее.

Обращаем внимание на такие характеристики, как:

температура пламени – от 480 до 2500°С;
температура нагрева – от 550 до 2500°С;
мощность – 0,5-3 кВт;
возможность подключения баллончиков с разным топливом;
способ присоединения картриджа к горелке;
тип пламени, форма факела;
расход топлива – от 60 до 1000 гр/ч;
вес – от 50 граммов до 1,7 кг.

Если вы приобретаете горелку специально для пайки медных труб, то подойдет низкотемпературная модель.

Для резки или сварки стальных деталей потребуется более мощный аппарат, который обычно называют резаком или сварочной лампой.

Обзор дополнительных полезных опций:

Начальная комплектация удобна тем, что сразу дает представление о типе сменных картриджей, топливе, способе присоединения к прибору

С помощью дополнительного механизма, выбивающего искру, горелка приводится в рабочее состояние всего за пару секунд

Регулировка важна и для разогрева пищи, деталей, труб, и для резки/обработки элементов из различных материалов – металла, дерева, пластика

У моделей, оснащенных системой предварительного нагрева газа, факел отличается стабильностью, а выполнять работу под любым углом значительно легче

РАСЧЕТЫ НАГРЕВА МЕТАЛЛА ГАЗОВЫМ ПЛАМЕНЕМ. ПЛАМЯ ПРОСТОЙ ГОРЕЛКИ КАК ИСТОЧНИК ТЕПЛА

Ацетилено-кислородное пламя. Процессы горения газов всесторонне исследованы учеными советской школы акад. Н. Н. Семенова. Нормальное ацетилено-кислородное пламя состоит из внутреннего ядра / ,средней зоны (зоны воспламенения) 2 и наружного факела (зона догорания) (фиг. 68). Внутреннее ядро и средняя зона пламени соответствуют двум последовательным стадиям процесса пирогенного разложения ацетилена в равновесии с кислородом. Во внутреннем ядре горючая смесь находится в стадии тепловой и химической

подготовки к воспламенению, время пребывания в которой часто называют периодом индукции. Внутреннее ядро пламени 1 окружено тонким раскаленным слоем свободного углерода в виде мельчайших частиц (диаметром около 0,3 р), выделяющихся в процессе пирогенного разложения.

В средней зоне пламени 2 начинается активное воздействие кислорода на продукты а пирогенного разложе

ния. Окислительный процесс ускоряет разложение и приводит к образованию конечных продуктов в виде смеси СО и Н2. Это ускорение процесса пирогенного разложения соответствует моменту воспламенения смеси. Уравнение неполного сгорания ацетилена

описывает разность между начальным и конечным состояниями процесса пирогенного разложения ацетилена в равновесии с кислородом. Ацетилен разлагается с образованием водорода, а углерод сгорает в окись.

В факеле горючие газы, образующиеся в результате частичного сгорания по реакции (20.1), догорают, соединяясь с кислородом воздуха; водород образует водяной пар, а окись углерода — углекислый газ. Уравнение полного сгорания ацетилена

С2Н2 + 2,5 02 = 2С02 + Н20 + 11 470 кал/л (20.2)

описывает разность между начальным и конечным состояниями всего процесса горения в целом. Здесь 11 470 кал/л — низшая теплотворная способность ацетилена; из этого количества тепла около 5050 кал/л, т. е. около 44% выделяется в средней зоне, а остальные 56% — в факеле.

Максимальная температура пламени достигается в средней зоне на оси пламени вблизи края ядра и составляет около 3100° (Н. Н. Клебанов). По мере удаления от ядра и от оси пламени температура падает и примерно в середине факела свободного пламени составляет 2400—2600°. Другие горючие газы выделяют меньшее количество тепла в средней зоне и обладают меньшей температурой пламени и поэтому значительно реже применяются для сварки и обработки металлов.

Теоретическое соотношение кислорода и ацетилена в смеси, определяемое по реакции (20.1), равно 1, но практически в горелку подают смесь при соотношении (для нормального пламени) 02/С2Н2= = 1,15 1,20.

Размеры пламени возрастают с увеличением расхода горючей смеси (см. ниже фиг. 70). При одном и том же расходе газов, оцениваемом при нормальном составе смеси расходом ацетилена, размеры пламени зависят от скорости истечения смеси из сопла. Для стандартного наконечника № 3 при расходе ацетилена Усана—400 л/час и давлении кислорода Ро2=3 аты длина ядра L с увеличением диаметра d выходного отверстия от 1,3 до 2,2 мм уменьшается почти вдвое (см. ниже фиг. 72). При оценке тепловых свойств пламени необходимо учитывать, что при эксплоатации горелок диаметры сопел могут увеличиваться по мере их разработки, следовательно, при постоянном расходе горючего может изменяться скорость истечения, а с ней и длина ядра.

Газовое пламя является весьма гибким и разнообразно применяемым источником тепла для сварки и термической обработки металла. Применяя сложные (многопламенные) горелки, тепло газового пламени можно распределять по заданным участкам поверхности изделия. Средства же воздействия на характер распределения тепла сварочной дуги мало разработаны.

Теплообмен между пламенем и нагреваемой поверхностью. Металл обычно нагревают средней восстановительной зоной пламени. Расстояние от сопла до поверхности изделия выбирают равным от 1,2 L до 1,5 L, гдеГ — длина ядра пламени, с тем, чтобы наиболее нагретая зона пламени соприкасалась с нагреваемой поверхностью. Характер обтекания нагреваемой поверхности потоком горячих газов и обусловленное им тепловое воздействие пламени зависит от геометрической формы поверхности изделия (фиг. 68,6). Вследствие растека — 8 К. К. Рыкалин

ни я газового потока пламя нагревает значительную по размерам область поверхности изделия.

Дуга прямого действия выделяет значительную Долю тепла непосредственно на поверхности металла— в активном пятне, анодном или катодном (§ 9). Газовое пламя нагревает поверхность металла посредством вынужденного конвективного и лучистого теплообмена (§ 2). Вынужденный конвективный теплообмен обусловлен неизотермическим потоком газа, вытекающего из сопла под давлением и перемещающегося со скоростью, измеряемой десятками и сотнями метров в секунду. Интенсивность теплового потока вынужденного конвективного теплообмена чрезвычайно высока, но для ее расчета мы не располагаем надежными данными.

Нагрев металла газовым пламенем обусловлен теплообменом между горячими газами пламени и омываемым ими участком поверхности нагреваемого тела. Поэтому пламя является местным поверхностным теплообменным источником тепла.

Изменение теплосодержания тела при нагреве пламенем. Пусть определенный участок поверхности металлического изделия нагревается неподвижным газовым пламенем произвольной формы, Для упрощения рассуждений положим, что вне участка, нагреваемого пламенем, поверхность тела не пропускает тепла. Теплосодержание Q(t) изделия в процессе нагрева неподвижным пламенем, измеряемое в калориметре, с увеличением времени нагрева повышается, но неравномерно (фиг. Є9,а). В начале процесса, когда нагреваемый участок поверхности металла еще холоден, теплосодержание изделия нарастает наиболее быстро. По мере повышения температуры нагреваемой поверхности нарастание теплосодержания изделия замедляется. Процесс теплообмена между пламенем и нагреваемой поверхностью тела стремится к предельному состоянию равновесия, когда температура в любой точке тела остается постоянной. При нагреве тонких стальных листов ацетилено-кислородным пламенем предельное состояние нагрева практически не достигается.

Неравномерность изменения теплосодержания в основном обусловлена теплообменной природой нагрева металла газовым пламенем. Интенсивность процессов вынужденной конвекции и лучистого теплообмена зависит не только от температуры пламени, но и от температуры нагреваемой поверхности. Чем больше разность этих температур, тем выше мгновенная эффективная мощность пламени д (t), т. е. количество тепла, вводимое пламенем в металл за единицу времени. Поэтому по мере повышения температуры нагреваемой по-

Начальной эффективной мощностью пламени qQ кал/сек назовем начальное значение мгновенной эффективной мощности в момент t—0, когда нагреваемый участок поверхности изделия еще холоден, т. е. когда его температура не отличается от температуры всей массы металла изделия, находящегося в тепловом равновесии с окружающими телами. Этот измеритель процесса нагрева металла неподвижным пламенем, характеризующий эффективность пламени, как источника тепла, не зависит от изменяющейся в процессе нагрева температуры нагреваемого участка.

Теперь предположим, что поверхность тела нагревается подвижным пламенем, перемещающимся равномерно и прямолинейно по нагреваемой поверхности. В этом случае теплосодержание повышается не так неравномерно, как при нагреве неподвижным пламенем (фиг. 69, 6), В теплообмен с перемещающимся пламенем все время вступают сравнительно холодные участки поверхности металла, в то время как нагретая область остается позади пламени и выключается из теплообмена с пламенем. В предельном состоянии нагрева подвижное температурное поле перемещается по нагреваемой поверхности металла вместе с пламенем, и интенсивность теплообмена в каждой точке подвижного нагреваемого участка со временем больше не изменяется. Поэтому эффективная мощность пламени в предельном состоянии нагрева остается постоянной, ^=const, а теплосодержание тела возрастает линейно (фиг. 69,6). Чем выше скорость перемещения пламени, тем раньше наступает предельное состояние нагрева и тем меньше разница между предельным и начальным значениями эффективной мощности пламени.

Для расчета процессов нагрева подвижным пламенем основной характеристикой является предельное значение эффективной мощности qnp кал/сек, которое в этом случае будем называть эффективной мощностью и обозначать буквой q без индекса.

Эффективная мощность ацетилено-кислородного пламени. Основным параметром, влияющим на эффективную мощность пламени является расход горючей смеси, обычно оцениваемой при постоянном ее составе расходом ацетилена Ус2н2 л/час (фиг. 70). С увеличением расхода ацетилена (т. е. номера наконечника горелки) эффективная мощность пламени возрастает, но не пропорционально расходу горючего. С увеличением расхода ацетилена от 150 до 2600 л/час (наконечники СУ № 1—№ 7) эффективная мощность возрастает с 350 до 2200 кал/сек (фиг. 70,а).

Эффективный к. п. д. процесса нагрева металла газовым пламенем представляет отношение эффективной мощности пламени q к

полноты его сгорания в сечении пламени, расположенном на данном расстоянии от вершины ядра. Продукты неполного сгорания ацетилена догорают при этом в более отдаленных областях факела, что, естественно, рассредоточивает тепловой поток. Рассеивание тепловой энергии пламени увеличивается также и за счет потерь с отходящими газами.

Влияние различных параметров на эффективную мощность пламени:

а) Соотношение кислорода и ацетилена в смеси, т. е. характер пламени (фиг. 71). Наибольшая эффективная мощность достигается при соотношениях 02/С2Н2== 2,0-г — 2,4 и превышает на 20—25% эффективную мощность нормального пламени при соотношениях 02/С2Н2=1,15-ь1,2.

б) Скорость истечения смеси. С увеличением диаметра d выходного отверстия наконечника с 1,5 до 2,2 мм, т. е. с уменьшением скорости истечения смеси в 2 раза эффективная мощность пламени при постоянном расходе 400 л/час уменьшается на 25% (фиг. 72).

в) Расстояние конца наконечника от поверхности металла. С увеличением расстояния h, отнесенного к длине ядра пламени L, от 0,7—0,9 до 2 эффективная мощность пламени наконечников №/—7 уменьшается на 10—20% (фиг.73).

г) Угол наклона горелки. При постоянном расстоянии h от наконечника горелки до нагреваемой поверхности наибольшая эффективная мощность соответствует углу наклона ср=60° (фиг. 74). С увеличением угла ср эффективная мощность падает значительно быстрее, чем при уменьшении этого угла. При движении горелки углом вперед эффективная мощность пламени выше§ так как

наиболее эффективная средняя зона пламени перемещается по менее нагретому металлу,

д) Скорость перемещения пламени. Эффективная мощность пламени при нагреве стальных листов толщиной 6 мм

возрастает на 10—15% с увеличением скорости перемещения го- редки от 0 до 500 мм/мин (фиг. 75). Чем быстрее движется горелка, тем более холодный металл нагревается пламенем; поэтому эффективность нагрева возрастает. Чем тоньше металл, тем резче

сказывается влияние скорости перемещения на эффективной мощности пламени.

е) Толщина нагреваемого металла. Эффективная мощность пламени возрастает (фиг. 76) с увеличением толщины металла, причем наиболее резко — в пределах толщин стальных листов от 1 до 16 мм. Так, при толщине листа 16 мм эффективная мощность пламени на 30—40% выше мощности при толщине листа 1 мм. При дальнейшем увеличении толщины листа от 16 доЗОлш эффективная мощность пламени возрастает весьма незначительно (на 2—3%). Возрастание эффективной мощности пламени с увеличением толщины металла объясняется уменьшением поверхностной температуры образца вследствие увеличения оттока тепла от нагреваемой поверхности в массу металла Чем тоньше металл, тем быстрее он нагревается и тем ниже поэтому эффективная мощность пламени при установившемся состоянии нагрева.

ж) Теплофизические свойства металла. Эффективная мощность пламени при нагреве образцов из стали, латуни, меди и алюминия несколько возрастает с увеличением коэфициента температуропроводности металла (фиг 77).

Так, при нагреве образцов из малоуглеродистой стали (а=0,09 см2/сек) эффективная мощность пламени наконечника № 3 составляет 610 калIсек, а при нагреве образцов из алюминия (а= 1,1 см2/сек.)—685 кал/сек, т. е. при увеличении коэфициента температуропроводности в 12 раз эффективная мощность пламени возрастает всего лишь на 12%. Возрастание эффективной мощности пламени с увеличением коэфициента температуропроводности металла объясняется уменьшением температуры нагреваемой поверхности за счет более интенсивного отвода тепла металлом образца.

Эффективная мощность пламени при данном расходе смеси и при обычных условиях нагрева остается более или менее постоянной, но может значительно отклоняться при изменении условий режима. Эффективная мощность зависит в основном от расхода горючего* Поэтому при опытах нужно особенно тщательно учитывать расход ацетилена и кислорода

Газовая горелка для пайки медных труб: основные типы горелок + советы потенциальным покупателям

На полках хозяйственных магазинов представлено широкое разнообразие газовых горелок, предназначенных под бытовое использование. Причем в ассортименте много конструкций миниатюрного исполнения, оснащенных баллонами малой емкости, что обеспечивает удобство выполнения различных видов работ.

Предлагаем разобраться, какая газовая горелка для пайки медных труб и прочих целей может стать лучшим инструментом среди существующего ассортимента оборудования. В статье мы подробно рассмотрели устройство и виды таких приборов. Кроме того, привели советы по выбору газовых горелок и их применению для пайки медных изделий.

Конструкция современной газовой горелки

Начнём с анализа конструктивных моментов, характерных для современных моделей газовых горелок.

Оборудование в современном исполнении, рассчитанное под хозяйственное применение, прежде всего, выделяется конструктивным мини-фактором. Это удобное в применении, облегченное и, как правило, разборное на отдельные компоненты оборудование.

Портативное, разбирающееся на отдельные детали – такое оборудование под производство пайки медных труб является действительно удобным и предпочтительным для работы

Такие аппараты просто транспортировать, поместив, к примеру, в стандартный сантехнический ящик или в слесарную сумку.

Приборы традиционно оснащаются съёмными мини-баллонами, заправленными специальной газовой смесью, благодаря чему обеспечивается высокая рабочая температура и ровный (стабильный) выход пламени.

Большинство конструкций наделяются зажигательным элементом, который обеспечивает розжиг прибора одним движением руки.

Для регулировки пламени используется конструкция плавного изменения давления газа (редуктор), благодаря чему можно настроить оптимальный режим пайки.

Есть исполнение горелок с прямым подключением баллона к соплу, а есть исполнение, где предусматривается шланговый переход.

Система пьезоподжига и редуктор плавной настройки позволяют устанавливать требуемую форму пламени для выполнения работы пайки с учётом получения результата высокого качества

Следует отметить универсальность хозяйственных горелок с газовыми баллончиками. Другими словами – такие устройства допускают применение не только конкретно под пайку труб, но также под исполнение других задач. К примеру, горелку вполне допустимо использовать в качестве аксессуара туриста.

Разновидности газовых приборов

Существует достаточно обширный ассортимент газовых приборов для пайки, которые логично разделить на виды в зависимости от рабочей температуры.

По этому критерии приборы бывают бытовыми, где показатель разогрева достигает максимум 1500°С, и профессиональными — с рабочей температурой свыше 1500°С.

По конструкционному исполнению горелки могут иметь удлиненное сопло или более короткое. Также некоторые модели оснащают гибким шлангом для подсоединения к баллону

Тип подсоединения тоже разнится.

резьбовые;
цанговые;
прокалываемые.

Емкость для топлива может быть перезаправляемой или одноразовой.

Что касается топлива, то, в зависимости от источника питания, горелки используют пропан, MAPP-газ, газ-кислород, мультитопливо. Последний вариант не применяют для пайки трубок из меди, но весьма удобен в быту, особенно в походах. Хотя мастера считают такие горелки менее надежными.

Ниже рассмотрим подробнее каждый из упомянутых видов газового оборудования, использующего различный тип топлива.

Пропановый инструмент обеспечивает эффективное производство работ, направленных на разогрев, плавку, пайку металлов относительно небольшой массы. Толщина рабочего металла обычно 2-9 мм.

Как правило, основа пропановой горелки изготавливается на основе латуни. Конструкция сопла делается из высокотемпературного металла, обычно нержавеющая сталь.

Горелки пропановые – оборудование под выполнение пайки, а также других работ, связанных с высокотемпературным нагревом. Этот вид паяльного оборудования, достаточно популярный, активно используется на практике

По большей части, это приборы с ручной регулировкой пламени посредством управляющего «редуктора» — регулятора, расположенного на патрубке, который переходит к соплу. Горелки на пропане дают температуру пламени от 1300°C.

Горелки газовые, рассчитанные под питание МАПП газом, успешно используются под разные цели, связанные с обработкой металлов, в частности, меди.

Возможные операции с металлом:

Используемая газовая смесь «Метилацетилен-Пропадиен-Пропан» содержит несколько ингредиентов, чем обеспечивается повышенная тепловая мощность.

Инструмент для пайки меди и прочих металлов. Конструкция, в данном случае, основана на формировании высокотемпературного пламени посредством подачи и сжигания смеси МАПП

Эта разновидность горелок характеризуется хорошей формой пламени, высокой интенсивностью теплового потока.

Максимальная температура пламени 2400°C, что демонстрирует улучшенную температурную эффективность по сравнению с пропановыми устройствами.

Ещё одна разновидность аппаратов для пайки, плавки, сварки, нагрева, где рабочим источником энергии выступает смесь газа с кислородом.

Особенность конструкции – подача отдельных компонентов смеси с одинаковым давлением (0,5-1 АТИ). Поэтому такие горелки комплектуются специальным редуктором.

Газокислородное исполнение горелки – конструкции, при помощи которой можно добиваться очень высоких температур нагрева, а это значит – выполнять пайку в таких случаях, когда другие аппараты не годятся

Газокислородные приборы поддерживают использование различных газокислородных смесей.

Этот фактор позволяет получать широкий диапазон температур пламени:

Конструкция газовоздушной горелки обеспечивает стабильное, ровно направленное пламя, что положительно сказывается на качестве пайки.

Конструкции мультитопливного исполнения – компактные, малогабаритные, оснащаются дополнительными приспособлениями, к примеру, отражателем тепла или защитой от ветра.

Конструкции горелок газовых, где используется так называемое мультитопливо, технологически исключают производство пайки меди. Однако это удобный инструмент для хозяйственных нужд

Разновидность газовых горелок, которые отличаются конструктивно тем, что рассчитаны под использование разного типа топлива:

бензин;
солярка;
керосин;,
спирт и т.п.

Устройства по большей части представлены хозяйственным инструментом, удобным для туристических целей, а также для производства различных бытовых работ, связанных с нагревом.

Достаточно высокая тепловая мощность до 3000 Вт обеспечивает нагрев 1 литра воды буквально за 3 минуты, параметр в характеристиках: 3,0-4,5 мин.

Советы по выбору лучшей горелки

Выбор горелки — сложный вопрос, учитывая предлагаемое количество инструмента на коммерческом рынке и современные технологии изготовления газовых горелок.

Поэтому термин «лучший», в данном случае, следует, пожалуй, отнести не столько непосредственно к инструменту – горелке для домашней пайки медных труб, сколько к тем условиям производства работ, какие предполагаются.

Однако если на каждые отдельно взятые условия подбирать определенный аппарат, недолго разориться, в буквальном смысле. А потому, лучшей горелкой логично считать универсальную конструкцию. Ярким примером универсальности выступает, к примеру, аппарат фирмы Castolin — модель СT27.

Популярный среди мастеров разного уровня паяльный аппарат от фирмы Bernzomatic – один из вариантов удачного выбора, которым обеспечивается производство работ разной сложности

Среди популярных фирм, поставляющих качественное газовое оборудование для пайки меди, помимо Bernzomatic и Castolin следует упомянуть такие как СЛЕДОПЫТ, DAYREX, Flame Gun, Energy, REXANT, Rothenberger. Кстати, продукция последнего упомянутого бренда отличается довольно высоким ценником.

Кроме производителя при выборе оптимального приспособления для производства пайки, новичкам желательно смотреть характеристики. Если горелка допускает применение практически в любых вариантах исполнения работ, в том числе соединение медных труб и прочие действия, то подобную модель можно брать.

Еще один критерий — тип питания и регулировка пламени. Хорошо, если понравившаяся портативная конструкция для пайки меди будет предназначена под питание от баллонов «SAS/Pro» или «MAPP/Pro» и сможет обеспечить тонкую регулировку и фиксацию пламени.

Не менее важную роль играет вес аппарата — так, неплохой вариант — горелка весом около 400 граммов, которая, к тому же, специально приспособлена для производства пайки в любых положениях

Что касается комплектации, то горелка для новичка в деле пайки меди должна быть оснащена минимум тремя разными наконечниками:

стандартным;
циклонным;
супер циклонным.

Такой набор наконечников позволит обрабатывать точки паяных соединений самых различных конфигураций и формировать красивые малозаметные швы.

Вот, собственно, примерно по такому принципу следует подбирать аппарат под пайку. Современный рынок открывает обширные возможности для выбора подходящей горелки.

Выводы и полезное видео по теме

Видеоматериал о различных типах паяльного инструмента ручного использования, мобильного, универсального и т.д. Информативный, в достаточной степени ролик, рекомендуемый к просмотру:

Инструмент под пайку меди – газовая горелка – это достаточно специфичное оборудование, из числа инструмента, который требуется лишь в определенных случаях, если не считать профессиональную деятельность.

Его приобретение для исполнения одноразовой работы вряд ли следует считать рациональным делом. Практичнее одолжить аппарат на время, например, арендовать, но для этого требуется знать, что такое газовая горелка и как правильно ею пользоваться.

Подыскиваете качественную газовую горелку для пайки медных труб? Или есть опыт применения такого оборудования? Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма для связи расположена ниже.

Газовоздушные горелки: характеристика и выбор

Большую роль в повседневной строительной и ремонтной практике имеют газовоздушные горелки. Знание их характеристик и основных правил выбора очень важно. Не менее актуально представлять особенности различных видов и нюансы применения такой техники.

Характеристика

Современная газовоздушная горелка подходит для выполнения:

пайки;
подогрева материалов;
плавления;
сварочных работ;
иных термических процессов, которые могут быть произведены с помощью подогрева газом.

Следует учитывать, что не во всех устройствах газообразное вещество подается напрямую из баллона. В некоторых моделях жидкость переводится в газообразное состояние непосредственно в сопле. Главными опциями таких аппаратов являются:

поступление газа и воздуха к самому фронту сжигания;
выработка подходящей по составу смеси;
поддержание стабильного возгорания;
поддержание оптимальной интенсивности сжигания газа.

Принцип работы

Прежде всего, необходимо заполнить емкость топливом. Специальный газ поступает в предусмотренный для этого канал. Вентиль и наконечник используются для передвижения топлива в зону, где ее смешивают с воздухом в специальном соотношении. Пропорция определяется всякий раз индивидуально. Если вентиль дополнен рычажным клапаном, можно задавать еще и ждущий режим опционально.

Используя вентиль, формируют дежурный факел из подаваемых газов. Темп их поступления определяет силу сгорающего факела. В подавляющем большинстве случаев применяют пропан и бутан.

Упрощение системы запала часто достигается использованием стабилизаторов. Оно характерно для моделей, дополненных кольцевыми ресиверами.

Основная масса представленных на рынке моделей имеет инжекторное исполнение. Конкретная техническая основа прямо влияет на стоимость горелки. Существуют также модели с принудительной подачей воздуха. Его подкачка производится за счет использования вентиляторов. Давление газа и воздуха обычно невелико, однако существуют версии со средним уровнем давления.

Разновидности

Диффузионный тип горелок встречается очень часто. Он подразумевает поступление воздуха только за счет диффузии, без дополнительных режимов и оборудования. Примесей воздуха в подающемся газе нет. Смешивание происходит строго за границами горелки. Потому появился даже термин «горелка внешнего смешения».

Самый простой подтип газовоздушных диффузионных горелок — элементарная труба, в которой просверлены отверстия. Дистанция между этими отверстиями должна соответствовать темпам перемещения пламени на промежуточных участках. В промышленности используется подовая щелевая схема.

Это труба сечением не более 0,05 м. Ее в две линии сверлят, делая отверстия шириной до 0,4 см.

Коллекторный узел ставят выше колосниковой решетки, размещаемой в канале из кирпичей. Сам канал — это щель, проделанная в поде котла. Потому и появилось официальное название. Из горелки газообразное топливо проходит в топку, куда уже через колосники направляется воздушный поток. Газовые струи движутся под определенным углом к воздушной массе, этот угол определяется равномерным распределением по сечению.

Непосредственное перемешивание газообразных веществ происходит в особой щели. Ее изготавливают из огнестойкого кирпича. Подобное устройство гарантирует усиленное смешивание и предотвращает нестабильность при зажигании. Но существует и большое количество других моделей. Для выполнения кровельных работ часто используют пропановые горелки.

Это решение отлично подойдет при работе по наплавлению кровельных материалов. Мало того, ближайший «конкурент» – дизельные системы – встречается намного реже.

Он опережает газовое оборудование по эффективности только в очень узком коридоре температур, а при любых других условиях проигрывает ему.

Ручная инжекторная горелка может быть применена также для следующих манипуляций:

сушки литейной формы;
удаления прежней краски;
ряда других задач.

Разница между конкретными моделями также часто связана с такими факторами:

числом рабочих сопел;
наличием или отсутствием редукторов;
вариацией розжига (преимущественно используется пьезоподжиг);
длиной и геометрией подающей проволоки.

Правила выбора

Нетрудно убедиться, что существует громадное разнообразие вариантов горелок. Выпускаются они массой различных фирм. Но именно поэтому надо внимательно учитывать особенности конкретной задачи. Среди производителей стоит обратить внимание на марки Rems, -. Ориентироваться на стоимость особого смысла не имеет. Все равно главную роль играют именно практические свойства.

Часть газовоздушных горелок используется не только в процессе пайки. Они могут применяться также для нарезки металла, для его разморозки. Наконец, возможна еще и целевая обработка поверхностей сильным нагревом. Следующее значимое обстоятельство — вид обрабатываемого материала.

Медные и алюминиевые конструкции плохо переносят сильный нагрев. Но есть металлы и сплавы, которые нуждаются в длительной высокотемпературной обработке. Далеко не все модели горелок эффективно отвечают на этот вызов. Важно: если устройство призвано плавить и паять металл, для резки оно подойдет лишь условно.

Когда решение по этому параметру принято, можно выбирать тип газа.

Чаще всего применяют пропан либо ацетилен. Горелки на других газах встречаются заметно реже. В любом случае модификации, оптимизированные под одну разновидность горючего, предпочтительны. Для промышленных работ широко применяют пропановые варианты горелок. И еще один нюанс: чем выше мощность, тем обычно выше и КПД, особенно при работе с толстыми трубами.

Применение

Для пайки медных труб обязательно надо использовать защитные перчатки. Поверхность может раскалиться очень сильно. Важно: использовать газовоздушные горелки, в том числе для нагрева металла и для сварки, нужно только в хорошо вентилируемых местах. Только там либо на открытом воздухе гарантируется достаточная защита от токсичных продуктов сгорания. При использовании ацетилена требуется всячески избегать его утечек.

Везде, где используется такое оборудование, должны находиться огнетушители и другие средства огневой защиты. Перед началом работы все шланги и их соединения тщательно проверяют. Засоренные шланги или рабочие стаканы надо обязательно прочищать. Делать это при помощи проволоки и других острых предметов категорически запрещается!

Обязательно проверяют и степень герметичности уплотнительных прокладок. В процессе запуска открывают первоначально кран подачи воздуха, после этого — газовый вентиль. Лишь в последнюю очередь воспламеняют газовоздушную смесь. Сделать это можно при помощи зажигалок, спичек либо специальных пьезоэлектрических контуров.

Движение рассекателя помогает влиять на длину факела, а мундштуком настраивают ширину полосы горения.

Если планируется создавать новую кровлю либо чинить прежний кровельный материал, поверхность должна быть полностью очищена. Крайне желательно выровнять проблемное место. В некоторых случаях даже заливают бетонную стяжку. Нежелательно использовать газовые горелки при температурах менее — 15 градусов. Опытные операторы рекомендуют постоянно следить за исправностью шланга, за отсутствием надломов, трещин.

Обязательным требованием безопасности оказывается использование жаростойкой одежды и обуви. При работах на высоте применяют стандартные меры предосторожности. Важно: на каждом рабочем участке должно находиться не более одной горелки и не более одного баллона с газом. Спутывание шлангов, их размещение на острых и режущих кромках, на путях перемещения людей и около находящихся под напряжением коммуникаций недопустимо. На пропановых горелках вентили открывают максимум на 50%.

О газовоздушных горелках ТМ «Сварог» смотрите далее.

Все о температуре газовых горелок

Несмотря на большую популярность электроплит и других подобных электрических нагревательных устройств, применение простых газовых горелок всё ещё остаётся актуальным как в быту, так и на производстве.

В ходе использования горелок мало кто всерьез задумывается о температуре пламени. Однако именно она является фактором, который и определяет область применения горелки. Все о том, от чего зависит температура газовой горелки и как ее регулировать, а также множество других интересных фактов – читайте ниже.

От чего зависит?

Рассмотрим несколько основных факторов, влияющих на уровень нагрева газовой горелки.

Температура пламени газовой горелки в первую очередь зависит от конструкции и назначения устройства. Бытовые приборы (например, горелки на газовом баллончике) создают пламя с самым низким уровнем нагревания, в то время как профессиональные устройства (паяльные лампы), предназначенные для использования на производстве, обеспечивают высокие температуры горения.
Мощность горелки. Устройства мощностью от 500 до 700 Вт способны плавить лишь мелкие металлические детали (медные провода и так далее). Горелки мощностью от 1200 до 1500 Вт плавят металлы толщиной до 3 мм. Устройства мощностью от 2 до 3 кВт плавят металлы толщиной до 14 мм.
Ещё один важный фактор влияния – состав горючего топлива. В состав каждого топлива входит кислород, так как без него невозможно горение. Среди других составляющих газа – пропан, бутан, ацетилен, этилен, пропилен, метан и другие. Все составляющие смешиваются в разных пропорциях для каждого из видов подобных устройств. Пропорциональное отношение одних веществ к другим также влияет на температуру получаемого в результате пламени.
Наличие или отсутствие обдува. Устройства с обдувом способны увеличить температуру пламени в среднем на 700 градусов.

Отдельно стоит отметить и следующее – температура факела, который создает горелка, не является однородной. Более того, температуры каждой из частей пламени могут довольно существенно отличаться друг от друга.

В целом пламя можно разделить на 3 основные части, которые описаны ниже.

Внутренняя часть. Она находится у самого основания факела. Имеет самую низкую температуру и синеватый цвет. Температура этой части пламени колеблется от 300 (у самого основания факела) до 520 (чуть повыше основания) градусов.
Средняя часть. Находится сразу после основания и имеет самую высокую температуру. Однако именно в этой части начитается недостаток кислорода и появляются продукты распада. Средняя температура пламени в этой части – 1560 градусов.
Окаймляющая часть, которую ещё называют окислительным пламенем. В этой части пламя обладает самым высоким КПД. Температура здесь такая же, как и в средней части, но к кончику пламени она падает на пару десятков градусов и составляет около 1540°С.

Какую температуру дают разные виды?

Горелки в большинстве своем сейчас используются вместе с газовым баллончиками. К баллончикам они крепятся в качестве насадок. Рассмотрим основные виды таких устройств подробнее.

Самые дешёвые бытовые модели обеспечивают температуру от 700 до 1000 градусов. Типичным представителем таких устройств можно назвать туристические горелки. Они удобны и могут использоваться для устранения множества проблем. Обычно топливной смесью в этом случае служат пропан и бутан.

Модели подороже могут нагреваться до 1200 градусов. Баллончик, наполненный жидким природным газом, с эжекторной горелкой может поднимать температуру до 1600 градусов. В основном подобным устройствами пользуются мастера, занимающиеся обработкой металлов. Также устройства подобного типа обладают высокой точностью настраиваемой температуры и способны паять четким контуром. Основное количество таких устройств также наполняется смесью пропана и бутана. Сюда можно отнести и так называемые цанговые газовые баллончики с горелками. Они могут нагреваться вплоть до 1500 градусов. Свое название они получили из-за метода крепления горелки к баллончику.

Самая высокая температура пламени, которую может дать газовый баллончик, – 2400 градусов. Горелка не может поднять уровень нагрева до такого значения, поэтому это может быть достигнуто только благодаря особому наполнению баллончика – газу метилацетилен пропадиену. Такие горелки используются для пайки высокоуглеродистых сталей и других подобных металлов. Самая высокая температура, которую можно получить путем сжигания газа на горелке, – 3000 градусов. Достигается она благодаря сжиганию ацетилена. Однако подобная смесь редко используется. Для обработки большинства изделий такая высокая температура не нужна. Говоря конкретнее, можно отметить, что высокая или низкая температура пламени при горении смеси определяется ее теплотворными свойствами.

Разумеется, существуют и другие виды горелок. В целом можно отметить, что примитивные изделия подобного рода имеют схожую между собой конструкцию и температуру пламени. Модели подороже являются более оснащёнными и имеют пламя более высокой температуры. Устройством, предназначенным для обработки металлов, является паяльная лампа. Температура ее пламени, так же как и у ручных газовых баллончиков, может доходить до 2000 градусов.

Интересный факт. Температура пламени в обычной домашней конфорке доходит всего лишь до 700 градусов. Такая температура достигается за счёт того, что топливом служит газ, состоящий на 97% из метана.

Как отрегулировать?

Регулировка пламени горелки заключается в том, чтобы установить нормальное пламя. Нормальным пламенем называется симметричное ядро пламени и само пламя нужной мощности. При этом цвет пламени тоже должен быть однородным и симметричным, он не должен отличаться яркостью. Для этого сначала поджигают горелку, открывают клапан с кислородом и уменьшают поступление ацетилена. Через некоторое время уже можно будет увидеть изменения формы пламени. После того как пламя станет нужного размера, клапан с кислородом необходимо закрыть. Данный метод не подходит для газовых баллончиков с паяльником. В них подача топлива равномерна и не требует регулировки. Как правило, пламя таких изделий можно контролировать клапаном, расположенным снаружи устройства.

При приобретении газовой горелки необходимо обратить внимание на наличие поворотной трубки и устройство клапана. Клапан должен быть чувствительным. А поворотная трубка облегчит использование устройства – появится возможность направлять пламя в нужную сторону. В случае, если мундштук горелки сдвинут, то пользоваться таким устройством нельзя – это может привести к некачественной обработке изделий (особенно если вы делаете разрезы).

На точность управления мощностью пламени также может повлиять засоренный канал устройства.

В следующем видео вас ждет краткий обзор газовой горелки.

Читайте также: