Газопламенные горелки предназначены для смешения горючего газа или паров горючих жидкостей с кислородом или воздухом и получения устойчивого высокотемпературного пламени. Различные конструкции газопламенных горелок можно классифицировать следующим образом:

а) по способу подачи горючего газа в смесительную камеру: инжекторные и безынжекторные;

б) по расходу горючего газа: микромощности (10-60 дм 3 /ч ацетилена), средней мощности (50-2800 дм 3 /ч ацетилена), большой мощности (2800-7000 дм 3 /ч ацетилена);

в) по назначению: универсальные (для сварки, пайки, наплавки, подогрева, закалки, поверхностной очистки и т. п.); специализированные (только сварка, подогрев, закалка, очистка поверхностей и т. д.);

г) по числу рабочего пламени: однопламенные, многопламенные;

д) по способу применения: для ручных процессов газопламенной обработки, для механизированных процессов.

Наибольшее применение находят инжекторные газопламенные горелки . В горелке этого типа горючая смесь образуется за счет инжектирования (подсоса) горючего газа кислородом, который проходит по центральному отверстию инжектора. Выходя из маленького отверстия инжектора в камеру смешения, кислород расширяется, теряя давление; происходит подсос ацетилена. Устройство такой горелки показано на рис. 41. Разрез инжекторного устройства приведен на рис. 42. Для нормальной работы инжекторной горелки давление поступающего в нее кислорода должно быть 2÷4 кгс/см 2 . Давление же ацетилена может быть значительно ниже - от 0,01 до 0,1 кгс/см 2 (или от 100 до 1000 мм вод. ст.).

Увеличить

Рис. 41. Устройство и принцип работы инжекторной сварочной горелки :

1 - кислородный ниппель, 2 - рукоятка, 3 - кислородная трубка, 4 - корпус, 5 - регулирующий кислородный вентиль, 6 - ниппель наконечника, 7 - мундштук ацетилено-кислородной горелки, 8 - мундштук пропан-бутан-кислородной горелки, 9 - штуцер, 10 - подогреватель, 11 - трубка горючей смеси, 12 - трубка смесительной камеры, 13 - инжектор, 14 - регулирующий вентиль горючего газа, 15 - трубка горючего газа, 16 - ниппель горючего газа; а - канал малого сечения, б - канал смесительной камеры, в - зазор между стенками смесительной камеры и корпусом инжектора, г - боковые отверстия в штуцере; I - сменный наконечник для ацетилено-кислородной горелки, II - сменный наконечник для пропан-бутан-кислородной горелки

Рис. 42. Разрез инжекторного устройства :

1 - смесительная камера, 2 - накидная гайка, 3 - корпус горелки, 4 - инжектор

В безынжекторных горелках (горелках равного давления) ацетилен и кислород поступают в смесительное устройство под одинаковыми давлениями в пределах 0,5÷1,0 кгс/см 2 . Обычно это горелки небольшой мощности, как, например, горелка Г1.

Для ряда процессов газопламенной обработки (нагрев, пайка, сварка пластмасс и т. п.), где не требуется высокой температуры пламени, применяют камерно-вихревые горелки, работающие на пропан-воздушной смеси. В таких горелках вместо мундштука имеется камера сгорания, в которую поступают пропан и воздух. Пропан подается по центральному каналу, а воздух - по многозаходной спирали, что вызывает вихреобразование и смешивание газовой смеси в камере сгорания.

Согласно ГОСТ 1077-69, универсальные однопламенные горелки для ацетилено-кислородной сварки, пайки и подогрева выпускаются четырех типов (табл. 15). Этим же стандартом установлено 12 номеров сменных наконечников с различным расходом ацетилена и кислорода (табл. 16).

15. Типы и основные параметры одноплеменных универсальных ацетилено-кислородных горелок (ГОСТ 1077-69).

Типы	Наименование	Расход, л/ч				Давление на входе в горелку, кгс/см 2				Нормальная комплектовка горелки наконечниками номеров	Принцип действия
		ацетилена		кислорода		ацетилена		кислорода
		наим.	наиб.	наим.	наиб.	наим.	наиб.	наим.	наиб.
Г1	Горелка микромощности	5	60	6	65	0,10	1,00	0,1	1,0	000, 00, 0	Безынжекторный
Г2	Горелка малой мощности	25	430	28	440	0,01	0,35	0,5	4,0	0, 1, 2, 3	Инжекторный
Г3	Горелка средней мощности	50	2800	55	3100		0,35	1,0	4,0		То же
Г4	Горелка большой мощности	2800	7000	3100	8000	0,35	1,20	2,0	4,0	8,9	»

16. Расход ацетилена и кислорода для различных номеров наконечников горелок (ГОСТ 1077-69)

Горелка любого типа снабжена рукояткой с запорно-регулировочными вентилями для кислорода и ацетилена и набором сменных наконечников. На маховичках вентилей нанесены: наименование газа (кислород или ацетилен), стрелки, указывающие направление вращения при открывании и закрывании вентилей, буквы О (открыто) и 3 (закрыто).

Накидная гайка и штуцер, служащие для присоединения к рукоятке ниппеля для ацетилена, должны иметь левую резьбу. Кислородный ниппель присоединяется накидной гайкой с правой резьбой.

Ниже приводится краткое описание некоторых марок горелок.

Горелкинг

или сага о горелках. Часть 1

С недавних пор наш словарный запас обогатился новыми терминами из различных областей общественной жизни (петтинг, пехтинг и т. п.) Дабы не отставать от моды и от прогрессивной общественности, я назвал свой опус " Горелкинг или сага о горелках (самодельных) " .
К горелкам у меня давно сложились тёплые (иногда даже горячие) отношения. Поэтому я делюсь инфой с особым чувством.
Следует сразу оговорить, что речь здесь пойдёт о газовых, пропановых горелках. И именно инжекционных, потому что окислитель (воздух) в них засасывается сам с помощью струи горючего газа (не путать с гремучим), направленной на выход горелки. Иногда, правда, самотёка воздуха бывает недостаточно, и для повышения температуры горения смеси, воздух нагнетает воздуходувка. Но по- любому, воздух используется не из баллона, а просто атмосферный. Поэтому к данному типу горелок подходит только одна трубка с газом, а именно от пропанового баллона. Поскольку, чтобы выбрать нужную именно для ваших целей горелку, мало просто показать фото и написать что-то, мне пришлось записать видео ролики. Они дают более наглядную картину работы этих устройств.

Мини- горелка

Эта горелка изначально создавалась для пайки скани с очень маленькими деталями, поэтому основной упор сделан на уменьшение диаметра языка пламени. Тогда, когда делалась эта горелка, ещё не продавались маленькие горелки с баллончиком для газа в виде ручки горелки. Поэтому за основу взята универсальная средняя горелка (описание далее) и уменьшены пропорционально все размеры.

Пайка мелких деталей. Иногда для внесения припоя и удержания элементов филиграни не хватает рук:) Особенностью этой горелки является применение рассекателя. Этим достигается стабильность пламени во всём диапазоне давлений (в пределах разумного, конечно), а именно от 0,2 до 3 кг/см2. Количество воздуха не регулируется. Оно подобрано диаметром отверстий подсоса. Если, всё же, приспичит регулировать обогащение смеси, внутрь кольца с накаткой поместить обрезок силиконовой трубки и, вращая кольцо, можно регулировать.Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,12 мм.

Показан один из способов изготовления форсунки. Капилляр припаян к винту, вкрученному в трубку. Винт на ФУМ.Соблюдаем соосность. Можно без капиляра, просверлив на станке латунный винт М3.
А что здесь действительно надо регулировать, так это положение трубки с форсункой. После поджига горелки перемещаем трубку вперёд- назад и найдя оптимальное положение, закрепляем винтом.

Эта горелка является самой универсальной горелкой для пайки мелкой и средней ювелирки твёрдыми припоями. (Конечно, если не надо, чтобы обе руки были свободны :) Зато регулировку можно делать той же рукой, что держит горелку.
Она тоже содержит рассекатель и поэтому сама по себе никогда не погаснет при любых нормальных значениях давления пропана.
Регулировка пламени той же рукой.Силиконовой трубкой защищено место, где подвешивается на крючёк. Ручка из эбонита. При правильной настройке горелка даёт узкий длинный факел.

Вокруг оголовка горелки сделана теплоизолирующая муфта. Её применение позволяет прогреть оголовок, этим можно несколько повысить температуру пламени. Она сделана из асбестового волокна с добавлением каолина и жидкого стекла.
Паяемый предмет должен находиться в восстановительной зоне пламени. Проверить это можно, положив в пламя кусочек медного провода. В восстановительной зоне поверхность металла становится блестящей.

Форсунка на этой горелке выполняется так же, как и на предыдущей. Подобранный диаметр отверстия форсунки 0,16 мм.
Количество воздуха можно также регулировать, поместив внутрь кольца кусочек силиконовой трубки соответствующего диаметра. Но с такими размерами, как у меня на чертеже, смесь уже достаточно сбалансирована.

Средняя прямая горелка

Как видите, над названиями горелок я не очень парился, надо ведь чтобы заголовки были разные. Надо же их как то называть.
Следующая горелка отличается от предыдущих геометрией расположения составных частей, а принципы работы такие же.

У этой горелки пламя более мягкое, поэтому её лучше применять для прогрева чего- нибудь (отжиг проволоки, патинирование) или там, куда предыдущая не достанет. У неё такой же рассекатель, как и у предыдущих горелок. И своеобразно сделан подсос воздуха.

Чертежа на эту горелку нет, потому что основные параметры совпадают с предыдущей горелкой. Оголовок и рассекатель, а также диаметр воздуховода такие же. И, главное, диаметр форсунки такой же.

Большая ручная горелка

Эта горелка является аналогом предыдущих ручных горелок. Все параметры аналогичны, только увеличена мощность. Этой горелкой можно паять не только скань, но и медные трубки холодильников.

Единственной стандартной составляющей в этой горелке является газовый кран. Но не проходной, как в предыдущих случаях, а угловой. На нём всё и крепится.Подобранный диаметр отверстия форсунки 0,23 мм.

Дополнение 1

Сегодня получил очередное письмо с просьбой объяснить где взять капилляры и вообще, как сделать форсунку. Предлагалось даже применить электроэррозию. Я даже не предполагал, что это может вызвать затруднения.
Итак, я это делаю таким образом. Прежде всего я приноровился использовать для форсунок винты М3 (обычный винт с резьбой диаметра 3 мм, метрической).
Итак, берёте свою коробку с винтами М3, вываливаете её и распределяете равномерным слоем. Затем берёте магнит и вытягиваете все притягивающиеся винты. У вас в результате останутся винты, которые не притягиваются. То, что они выглядят так же, как и остальные, не должно вас обмануть. Это латунные винты с гальваническим покрытием. На фото под цифрой 1.
Если нет М3 латунных, ничто не мешает проделать это с М4.

Далее перед вами пять путей:
- сразу просверлить отверстие нужным диаметром сверла. Но это для довольно больших отверстий и при наличии прецизионной сверлилки.
- просверлить с обеих сторон винта большим сверлом, но не до конца. Потом эту перемычку пробить иглой или досверлить малым сверлом.
- просверлить большим сверлом, а затем заполнить отверстие припоем ПОС, а затем уже работать с ним, что гораздо легче.
- просверлить большим сверлом, а затем припоем ПОС впаять соосно в винт нержавеющую проволочку соответствующего диаметра. А затем выдернуть проволочку.
И, наконец, можно впаять легкоплавким припоем ПОС в просверленное отверстие капилляр соответствующего диаметра.
Итак, капилляры, то есть тонкие трубочки.
Под цифрой 2 капилляры из самописцев приборов КИП. Вряд ли вам стало легче от такого совета.
А вот под цифрой 3 самый реальный вариант. Когда вам доктор сделает укол, не охайте, не жалейте себя, а соберите волю в кулак и попросите доктора отдать вам иголку на память. Он отдаст, ему не жалко. Таким образом за больную жизнь свою и своих близких вы соберёте обширную коллекцию капилляров. А если вам повезёт делать уколы импортными шприцами, то ассортимент станет гораздо богаче. У них есть и очень тонкие иглы, например для прививок.
Не забудьте собрать также коллекцию сталистых упругих проволочек для прочистки капилляров- цифра 4.
Цифра 5- в комплекте к моей новой газовой плите шёл целый набор форсунок с разными диаметрами отверстий.
И, наконец, 6- концевые зажимы для монтажа многожильных электрических проводов. Целая куча разных диаметров.

Дополнение 2

Иногда приходят жалобы трудящихся, что горелка не работает или работает как то не так. Здесь выложены только работающие конструкции, теоретических нет. Значит, что то не доглядели или не поняли принцип действия горелок. Сейчас попробую объяснить на примере мини- горелки. Для этого приведу упрощённую схему этой конкретной конструкции.

1. Убедитесь, что давление поступающего газа находится в приемлемом диапазоне 0,2-4 кг/см2. А самый рабочий диапазон от 0,5 до 2,5 кг/см2. А диаметр отверстия форсунки 0,12 +/-0,02 мм.
2. Отверстия для подсоса воздуха не закрыты.
3. На рисунке. Диаметр трубки с подающейся газовоздушной смесью 3,5 мм. А центральное отверстие в рассекателе диаметром 3 мм. То есть на 0,5 мм меньше. Поэтому часть потока газовоздушной смеси расходится в стороны в маленькие отверстия. Скорость потока через эти отверстия меньше, чем основного потока. Эти маленькие отверстия как раз и предназначены для поджига основного потока. А из за небольшой скорости газовоздушной смеси через них горят стабильно и не дают сдуть пламя основного потока. Это справедливо для всех горелок такого типа, что на этой страничке, с рассекателями пламени.
4. Исходя из вышесказанного проверьте, остался ли зазор в 2 мм между обеими частями головки горелки. При правильном изготовлении по чертежам, этот зазор будет. Иначе вы будете наблюдать только центральный факел, без боковых огоньков, который легко сдувается при повышении давления поступающего на форсунку газа.

Слева- неработающая горелка. Справа- как должно быть.
5. И пару слов о положении форсунки. Срез капилляра, из которого выходит газ, нужно подобрать его положение уже при работающей горелке в районе напротив отверстий для забора воздуха, или до этих отверстий. И, конечно, трубка с капилляром не должна перекрывать воздушные отверстия.

Инжекционные горелки — горелки, в которых образование газовоздушной смеси происходит за счет энергии струи газа. Инжектор является основным элементом инжекционной горелки. С помощью инжектора доставляется воздух из окружающего пространства внутрь горелок.

Горелки могут быть полного предварительного смешения газа с воздухом или с неполной инжекцией воздуха, это разделения зависит от количества воздуха, поставляемом инжектором.

Горелки с неполной инжекцией воздуха по способу смешения газа относятся к горелкам с частичным предварительным смешением. В этом случае в зону горения поступает только часть воздуха необходимого для сгорания, оставшаяся часть добывается из окружающего пространства. Работа этих горелок возможна при низком давлении газа. Еще они носят название инжекционные горелки низкого давления. Состоят инжекционные горелки из регулятора подачи первичного воздуха, сопла, смесителя и распределительного коллектора.

Регулятор подачи первичного воздуха 1 (рис. 1) состоит из вращающегося диска или шайбы, занимается непосредственно регулированием количества поступающего в горелку первичного воздуха. Форсунка 2 необходима для превращения потенциальной энергии давления газа в кинетическую, другими словами она придает газовой струе скорость, обеспечивающую подсос воздуха. Смеситель газовой горелки состоит из трех частей: конфузора 3, горловины 4 и диффузора 5. В конфузоре при выходе газовой струи из сопла создается разрежение и подсос воздуха. Горловина 4 – самая узкая часть смесителя, в ней происходит выравнивание струи газовоздушной смеси. В диффузоре 5 происходит окончательное перемешивание газовоздушной смеси и увеличение ее давления за счет снижения скорости.

Инжекционные атмосферные газовые горелки

Рис. 1: а – низкого давления, б – горелка для чугунного котла, 1 – регулятор подачи первичного воздуха, 2 – сопло, 3 – конфузор, 4 – горловина, 5 – диффузор, 6 – распределительный коллектор, 7 – отверстия

Газовоздушная смесь из диффузора перемещается в распределительный коллектор б, распределяющий ее по отверстиям 7. Форма коллектора и расположение отверстий зависят от типа и назначения горелок.

Достоинства и недостатки инжекционных горелок

К достоинствам инжекционных горелок относятся:

простота конструкции;
устойчивая работа горелки при изменении нагрузок;
надежность работы и простота обслуживания;
отсутствие вентилятора, для его привода, воздухопроводов к горелкам;
возможность саморегулирования, т. е. поддержания постоян ного соотношения газ-воздух.

К недостаткам инжекционных горелок относятся:

значительные габариты горелок по длине, особенно горелок увеличенной производительности (например, горелка ИГК-250-00 номинальной производительностью 135 м3/ч имеет длину 1 914 мм);
высокий уровень шума у инжекционных горелок среднего давления при истечении газовой струи и инжектировании воздуха;
зависимость поступления вторичного воздуха от разрежения в топке (для инжекционных горелок низкого давления), плохие условия смесеобразования в топке, приводящие к необходимости увеличения общего коэффициента избытка воздуха доос=1,3…1,5 и даже выше для обеспечения полного сгорания топлива.

Горелки полного смешения газа с воздухом работают обычно в диапазоне давлений от 2 кПа до 6 кПа. С помощью повышенного давления газа обеспечивается инжекция необходимого для полного сгорания газа воздуха. Этот вид горелок еще называют инжекционные горелки среднего давления. Применение эти горелки нашли в основном в отопительных котлах и для обогрева промышленных печей. Тепловая мощность горелок полного смешения обычно не превышает 2 МВт. Громоздкость смесителей и борьбы с проскоком пламенем является основной помехой повышения их мощности.

Горелки являются основным рабочим инструментом для газовой сварки, пайки, наплавки и нагрева. Существует два основных класса:

горелки инжекторные,
безинжекторные (рис. 1).

В инжекторные горелки подача горючего газа низкого давления (ниже 1 кПа) в смесительную камеру осуществляется инжектированием его струей кислорода, вытекающего из инжектора. В безынжекторных горелках горючий газ и кислород подаются примерно под одинаковым давлением (50... 100 кПа).

Применяют преимущественно ручные инжекторные горелки универсального и специализированного назначения. Наиболее распространены универсальные горелки инжекторного типа, работающие на ацетилене: горелки малой мощности Г2-05 (рис. 2) и горелки средней мощности ГЗ-06. Они имеют аналогичную конструкцию и отличаются, главным образом, числом и номерами комплектуемых наконечников. к универсальным горелкам, работающим на газах-заменителях ацетилена, относятся горелки ГЗУ-3-02 и ГЗУ-4.

Рисунок 1. Сварочные горелки:
инжекторная - а; безинжекторная - б; 1 - мундштук; 2 - трубка наконечника; 3 - смесительная камера; 4 инжектор; 5, 6 - регулировочные вентили; 7- ствол; 8 - трубка; 9, 10- ниппели

Рисунок 1. Горелка инжекторная Г2-05 малой мощности

В отличие от универсальных горелок специализированные горелки предназначены для выполнения одной технологической операции (наплавки, пайки, резки).

Другие материалы относящиеся к темам "

Горелки: инжекторные и безинжекторные

Газовая сварка, наплавка, резка, пайка" :

Разместив объявление в