Газовая горелка для мастерской.

[Pendalf]

Со временем, каждому железячнику нужна горелка.  В зависимости, на каком вы уровне, у вас уже есть горелка, например горелка на туристический баллон.
Вы не можете просматривать это вложение.

Или горелка типа кабельной, на 40л газовый баллон, или МАПП-газ, если вы паяете часто твердыми припоями.
Вы не можете просматривать это вложение.

Но зачастую, такие горелки слишком слабые, для больших железяк. Когда необходимо прогреть что то тяжелое, да еще и до красна.
Например закалка стволика ПМ той же насадной горелкой на баллон практически не возможна, инжекционной кабельной горелкой — с большим натягом, с большим расходом газа, отражателями тепла, то можно.
В простейшем случае я складывал «горн» из огнеупорных кирпичей и тогда хорошая инжекционная горелка могла разогреть горн до 900 градусов.

Кабельные горелки работаю на принципе захвата струей газа воздуха и увлечением его в зону горения. И подать воздуха больше, чем может позволить конструкция горелки, невозможно.
Вы не можете просматривать это вложение.

Теперь поговорим о пламени. Возможно не все знают, что пламя у горелки делится по зонам: ядро, восстановительная часть и факел.
Вы не можете просматривать это вложение.

Соответственно в ядре пламени — самой холодной его части происходит воспламенение топлива, дальше в восстановительной части пламени происходит реакция кислорода, водорода и углерода, а в факеле уже только горячие прореагировавшие газы.

Если подавать недостаточно воздуха (или кислорода), пламя коптит, это так называемое «науглероживающее пламя», оно самое низкотемпературное. Плюс этого пламени, оно меньше всего жрет металл. Так как мы не газосварщики (иначе бы вы эту муть не читали, и так бы знали всё), то такой тип пламени нам не интересен, из за низкого КПД и угарного газа.
Нам более интересно нормальное пламя, и окислительное пламя. Нормальное пламя, то когда кислорода хватает для завершения реакции окисления топлива в пламени, водород сгорает, углерод тоже догорает до СО2 уже в факеле. Это самое оптимальное пламя для нагрева, оно практически синее, на конце факела только иногда появляется краснота.

Что же такое окислительное пламя? Оно самое вредное для нагрева, в нем перегретый не сгоревший кислород, который дает окалину на металле. Это химически агрессивное пламя. Но оно самое горячее. Главное его не перекачать подачей воздуха, т. к. в отличии от сварочных горелок, где подается чистый кислород, в газовоздушной горелке большую часть газов составляет азот и углекислый газ. Пламя будет терять температуру, тратя её на нагрев азота.

И вот, исходя из выше озвученной информации, мы приходим к тому, что горелки с инжекционной системой подачи воздуха работают малоэффективно, т. к. в лучшем случае обеспечивают нормальное пламя, а чаще и более низкую температуру. Единственным плюсом является более низкая химическая агрессивность пламени. Есть конечно удачные инжекционные горелки, но они более сложны в изготовлении и на мой взгляд, все же уступают в ширине диапазона регулировки пламени и мощности наддувным горелкам.

В дальнейшем речь пойдет о сборке горелки с принудительным наддувом.

И так, горелка очень простая, имеет широкий придел регулировок, но и некоторые недостатки и нюансы. Размеры приблизительны и не влияют значительно на работу горелки, вы можете повторить горелку из имеющихся у вас материалов в наличии.

Что из себя представляет такая горелка? Трубу, в которую с одного конца нагнетают воздух, c с другого конца горит пламя, а топливо где-то по середине подают.
Чем длиннее труба, тем лучше смешивается топливо с воздухом и ровнее горит пламя. Но для ручной горелки метровая труба, как-то перебор, да и воздух подавать тоже не удобно, по этому наша задача сделать короткую горелку.

И так, начнем с воздуха, где его брать. С электрической воздуходуйки. Можно использовать разные улитки и куллеры, лишь бы хватило потока воздуха на максимальном режиме.
Я пришел к выбору улиточного центробежного насоса от матрасов intex.
Вы не можете просматривать это вложение.

Я использовал насос на 220В, о чем пожалел позже, пришлось покупать регулятор, второй вариант — задвижку на входное отверстие, но тогда шумит сильно. Его производительности хватает с избытком, максимум на 50% его мощность используется, при заданных габаритах горелки.
Лучше использовать 12В насос и ШИМ регулятор для двигателей постоянного тока, и регулировка плавнее, и от аккумулятора можно запустить.
Вы не можете просматривать это вложение.

Далее газ. Я использую пропан, автомобильный, так дешевле, но зимой он замерзает и дает низкое давление, так что баллон приходится подогревать. Баллон на 40л, редуктор и газовый шланг + хомуты.
Вы не можете просматривать это вложение.

Далее, жиклер. Я выточил самостоятельно штуцер и жиклер. Диаметр жиклера 1мм, этого достаточно. Конечно можно поэкспериментировать, если хочется, но из практики 1мм — то что надо. Отверстие жиклера сужаться должно только перед выходом газа, иначе длинное 1мм отверстие будет тормозить поток газа и давать лишнее давление в шланге.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
Вы не можете просматривать это вложение.
 
Корпус у меня несколько отличается от нарисованного, но подойдет практически любая труба 30-35мм, меньше, чем дюймовая труба, лучше не использовать. Подойдет и тонкостенная труба, она практически не нагревается нигде, кроме самого конца.
Вы не можете просматривать это вложение.
 
Жиклер располагается в 3-5см от воздуходуйки, затем нужен барьер, т. к. тонкая струя газа бьёт в стенку трубы, поток воздуха переносит газ практически не перемешивая, слоями. В итоге пламя нестабильно и отрывается от конца горелки. Барьер улучшает смешивание, задавая завихрения воздуха и газа. Но так как труба короткая, этого не достаточно.
Вы не можете просматривать это вложение.

В конце трубы установлен рассекатель, который перемешивает поток еще лучше, и одновременно разделяет факел на много язычков пламени, которые хорошо разгоревшись струями собирается в общий большой факел. Благодаря рассекателю удалось победить отрыв пламени, т. к. каждая струйка газа горит отдельным факелом и не отрывается от рассекателя, а дальше объединяется с другими факелами в общий пучок пламени. Недостаток горелки в том, что металл после рассекателя разогревается до красна и кончик трубы выгорает. Толщина рассекателя у меня произвольная, около 10-15мм, в более тонком струи газа не стабилизируются и начнут завихрятся на выходе. Чем больше отверстия, тем длиннее рассекатель, я использовал сверло 4мм.
Вы не можете просматривать это вложение.

Для изготовления понадобится сварка, любая — прихватить рассекатель в трубе. Если делать изогнутую горелку для горна, то для сварки трубы понадобятся повороты на 90 градусов. Изгибы на работу не влияют, наоборот увеличивают перемешивание горючей смеси. Для ручной горелки можно и без сварки обойтись.

Для большинства задач, давления газа в 1 Бар достаточно, что бы разогреть что угодно. С давлением в 1.5 Бар, у меня горн плавится начал. Кабельная горелка, при таком же диаметре жиклера и корпуса не дает такую температуру при таком же расходе газа.

Основное назначение этой горелки, греть горн, без горна можно закаливать небольшие детальки прямо в пламени горелки. Применений много, хоть свиней палить )

Если нужно, приложу чертежи и 3D модели, но повторюсь, они весьма условны, каждый делает из того, что есть. Например штуцер с жиклером можно изготовить из наконечника для полуавтомата.
Рассекатель - из любого кругляша, насверлить дыр.

Вы не можете просматривать это вложение.

Ну вот и вся горелка.
Вы не можете просматривать это вложение.

[Detonite]

В простейшем случае я складывал «горн» из огнеупорных кирпичей и тогда хорошая инжекционная горелка могла разогреть горн до 900 градусов.

Я как-то хотел сделать горн для получения цианамида кальция (из него можно сделать нитрат гуанидина), для реакции нужна температура 800 - 900 градусов. В качестве горелки думал взять паяльную лампу, пробовал подключать ее бензонасосу от инжекторной "десятки" - жарит зверски

[Pendalf]

В качестве горелки думал взять паяльную лампу, пробовал подключать ее бензонасосу от инжекторной "десятки" - жарит зверски

Странная конструкция, производительность насоса слишком большая, он на месте буксовать будет. Газ лучше, не нужна энергия на разогрев топлива в пар.
С этой горелкой я достигал температуру выше 1000 градусов, светло желтый цвет, это 1100-1200.
Думаю можно выше достичь, подбирая соотношение воздуха и топлива, но только в горне.

Думаю я вам статеечку про горн напечатаю. Если интересно.

[Detonite]

Бензонасос я через шим регулятор подключал, но если и напрямую подключить думаю ничего ему не будет, он на это рассчитан - на холостых мотор тоже мало топлива потребляет.
Теплота сгорания балонного газа и бензина примерно равны (в пересчете на кг), потери на испарение бензина думаю будут незначительны.
Я так элик выпариваю - бензиновый примус подключенный к бензонасосу, расход бензина небольшой, конструкция вполне надежная, не один десяток литров уже так выпарил.
На обычном примусе большие количества парить не очень удобно - он перегревается, пламя слабее,  неудобно доливать бензин

[Pendalf]

Газ удобнее и безопаснее жидкого топлива, если шланг лопнет, в худшем случае газ вспыхнет, но обычно он не так близко к горелке и если даже шланг слетает, то ничего не происходит, горелка гаснет, а газ из шланга не воспламеняется.
Бензин же жидкость, это даже не керосин, или соляра, которую хрен спичками разожгешь, пары могут вспыхнуть и будет пожар.
Еще, газ дешевле, чем бензин, не воняет и по факту выходить безопаснее бензина, перекрыл вентиль и все, погасло пламя.
Единственный минус, канистра с бензином на 20л гораздо удобнее, чем баллон.

но если и напрямую подключить думаю ничего ему не будет, он на это рассчитан - на холостых мотор тоже мало топлива потребляет.

В автомобилях есть байпасс - регулятор давления он же, топливо под давлением подается в топливную рампу - такой сосуд с которго питаются форсунки, а если топливо не используется, через байпасс сливается в бак.
Вы не можете просматривать это вложение.
Задача насоса держать стабильное давление около 3 Бар, что бы на высоких оборотах двигла, ему хватало топлива, если оно низкое, 1-2 Бар, машина перестает тянуть, т.к. топлива ей не хватает.
Качать топливо в глухую магистраль он не расчитан, так как управляется не ШИМ, а просто питание 12-14В.
Твой вариант конечно рабочий, но мне не нравится бензин.

[Detonite]

Возможно да, газ лучше чем бензин. Но тогда придется покупать баллон, постоянно ездить его заправлять. Тут еще проблема что в нашей деревне вроде нет газовой заравки, надо ехать в город.
Большой баллон я в одиночку замучаюсь таскать, придется использовать маленький, а он будет быстро кончаться при выпаривании десятков литров электролита

[Heine]

Газ лучше, не нужна энергия на разогрев топлива в пар.

Ну смотря какой газ и мощность. Баллон с пропан-бутаном иногда приходится подогревать в ведре с тёплой водой т.к. от воздуха он не успевает брать нужное для испарения тепло и ток слабеет.