0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Инжекционная газовая горелка для кузнечного горна своими руками: руководство по изготовлению

Инжекционная газовая горелка для горна своими руками

Одним из главных элементов газового горна является горелка. Можно, конечно, с целью экономии использовать недорогие горелки, которые продаются для туристических (походных) газовых баллончиков.

Однако они очень уж маломощные. Для серьезных проектов не годятся. Поэтому автор решил изготовить своими руками инжекционную горелку для горна.

В качестве смесителя для самодельной газовой горелки автор использует водопроводную трубы ¾ дюйма.

По справочнику были подобраны трубы нужных типоразмеров, которые приблизительно подходят под расчетные внутренний размер и горелку.

Задний конфузор для притока воздуха было решено сделать из листового металла толщиной 1,5 мм. Конфузор имеет форму усеченного конуса.

Основные этапы работ

Первым делом мастер делает разметку, потом вырезает и сваривает необходимые детали.

Обратите внимание, что горелка для горна может быть как прямой, так и поворотной.

Для поворотной горелки в разрез диффузора между длинным конусом и прямым участком этого нужно вварить поворот трубы на 90 градусов.

После сварки изготовленные детали необходимо будет обработать на шлифовальном станке.

Из листового металла толщиной 5 мм автор изготавливает крепление форсунки. Можно взять металл потоньше.

В качестве форсунки автором был выбран носик горелки сварочного полуавтомата от 0,8 до 1,2 миллиметра.

Далее в шпильке нужно просверлить продольное отверстие и нарезать в нем резьбу. Для крепления штуцера к шпильке под газовый шланг автор нарезал внутреннюю резьбу.

На следующем этапе нужно будет ровно сварить длинную гайку и шайбу, которая будет регулировать подачу воздуха.

И затем останется только все собрать с применением фум ленты для герметизации и покрасить термостойкой краской.

Подробно о том, как сделать инжекционную газовую горелку для горна своими руками, можно посмотреть на видео.

Инжекционная газовая горелка для кузнечного горна своими руками: руководство по изготовлению

Принцип функционирования инжекционной горелки для небольших кузниц базируется на засасывании струи газа в корпус горелки. Купить ее можно в магазине. Однако, если сделана инжекционная газовая горелка для горна своими руками, она будет служить ничем не хуже.

Мы расскажем о том, как соорудить инструмент по всем правилам. Главное, учесть все требования в изготовлении. Ведь все-таки придется иметь дело с взрывоопасной смесью газа с воздухом.

Характеристики и виды инжекционных горелок

От исполнения горелки горна зависит степень угара металла при его нагреве под ковку, интенсивность образования окалины на поверхности, общее потребление газа. В закрытых кузнечных горнах применяют горелки короткого пламени.

Их конструктивное исполнение гарантирует быстрое перемешивание горючей смеси, что обеспечивает высокий КПД. Продукты сгорания из рабочего пространства горна удаляются равномерно и максимально эффективно.

Принцип действия горелок

В горелках такого типа происходит сжигание пропана, поступающего из газопровода либо баллона. Здесь смесь газа с воздухом образовывается за счет эжекции, т.е. подсасывания последнего внутрь горелки под воздействием энергии струи газа, находящейся под давлением.

В зоне, где происходит забор воздуха, появляется разрежение, за счет чего воздух сам двигается в заданном направлении. Смешиваясь в корпусе горелки, рабочая смесь вырывается из него под давлением, создавая нужную температуру.

Качество работы газовой горелки зависит от постоянства соотношения объема газа и воздуха. Изменение плотности газа влияет на возможности засасывания воздуха горелкой.

Все изменения температуры сгорания должны сопровождаться аналогичными изменениями подачи воздуха, требуемого для возгорания.

При несбалансированности показателей, необходима корректировка коэффициента инжекции для достижения его стабильности. Добиваются этого путем изменения давления газа либо регулировкой воздушной заслонки.

Классификация горелок по основным признакам

Классифицируют их по разным признакам. Исходя из объема подсасываемого первичного воздуха, различают горелки частичного смешения и полного. Основными характеристиками первых являются коэффициент инжекции и кратность.

Читать еще:  Простая раколовка своими руками

Коэффициент инжекции определяется соотношением объемов воздуха инжектируемого и требующегося для 100-проентного сгорании газа. Под выражением «кратность инжекции» подразумевают соотношение между объемом первичного воздуха и потреблением газа горелкой.

Инжекционные горелки, применяемые в домашних кузницах, бывают низкого (до 5 кПа) давления газа и среднего — от 5 кПа до 0,3 МПа. Когда газ в горелке находится под давлением 20-90 кПа, мощность подсоса воздуха остается практически неизменной, даже в том случае, когда в горне газовое давление и разрежение претерпевают изменения.

При падении давления ниже этой планки, коэффициент инжекции растет, давление падает, а разрежение в горне увеличивается. В зависимости от наличия распределительного коллектора, бывают горелки одно- и многофакельные.

Существует разделение по количеству сопел: с одним соплом — односопловые, с несколькими — многосопловые. Располагают эти элементы по центру либо вразброску. По этому признаку есть горелки с центральным соплом и периферийным.

Самодельная инжекционная горелка

К самодельной горелке стандартной конструкции газ подается из баллона по специальному шлангу, как правило, это пропан. В понижающем редукторе нет необходимости, поскольку поступление газа регулируется рабочим клапаном, находящимся на баллоне.

Открытие и перекрытие подачи газа осуществляют при помощи запорного крана, остальные регулировки горелки выполняют посредством рабочего крана. Газовый шланг, по которому протекает газ, подключают к специальной насадке с ниппелем.

Это позволяет задавать величину и скорость пламени. Ниппель и трубка помещены в металлический стакан. Здесь и происходит насыщение пропана кислородом из поступающего воздуха.

Из металлического стакана, горючая смесь поступает в зону сгорания через сопло под давлением. Чтобы процесс был непрерывным, в сопле имеются специальные отверстия, выполняющие роль дополнительной вентиляции.

Для самостоятельного изготовления потребуется чертеж газовой горелки для горна, а также набор инструмента и материалов:

  • куски труб, метизы;
  • болгарка;
  • напильник полукруглый либо круглый;
  • сверлильный станок, если нет, можно заменить дрелью;
  • сварочный полуавтомат;
  • метчик, лерка, сверло, щетка по металлу, молоток, пассатижи;
  • круги — зачистной, отрезной;
  • железо листовое толщиной 1,2, 3 мм;
  • защитные средства для выполнения сварки.

Вся работа по изготовлению топливосжигающего устройства состоит из пяти этапов.

На первом этапе изготавливают диффузор. В качестве исходного материала для него можно взять отрезок трубы подходящего диаметра. К примеру, глушитель из нержавеющей стали либо водопроводная труба.

Вдоль трубы при помощи болгарки делают пропилы на нужную длину. На трубку набивают обойму от подшипника с подходящим диаметром. То же самое повторяют с другой стороны.

Пропилы заваривают, затем берут лепестковый круг и обрабатывают поверхность до полной гладкости. Заваривают и зачищают все имеющиеся поры и не проваренные участки. При помощи круглого или полукруглого напильника внутри детали убирают заусенцы.

Следующий шаг — изготовление смесителя и конфузора. Первый имеет вид трубки. Подойдет водопроводная труба диаметром около 2 см, длиной 9 см. Трубку приваривают к диффузору, а к ней конфузор — конус для поступления воздуха.

Заготовку для него можно выкроить из листа толщиной 1,2 мм. Далее ее сгибают, заваривают шов и готовую деталь приваривают к смесителю. С торца делают плоскость для примыкания регулировочной шайбы. Путем уменьшения/увеличения зазора между конфузором и шайбой выполняют регулировку поступающего воздушного потока.

Далее приступают к изготовлению механизма подачи компонентов газо-воздушной смеси. На этом этапе потребуется болт с длинной резьбой М10. Шляпку срезают, затем с торца просверливают сквозное отверстие 5 мм диаметра, нарезают резьбу М6.

Для создания форсунки можно использовать наконечник для подведения сварочной проволоки от полуавтомата. Поскольку он имеет приличную длину, его нужно обрезать. При этом после резьбы должно остаться приблизительно 3-4 мм. Оставшейся части хватит для изготовления еще одного жиклера.

Для дальнейшей работы потребуется шайба с внешним диаметром 43 мм. Ее можно приобрести или изготовить самостоятельно из листа металла. По центру шайбы просверливают отверстие диаметром 1,2 см. К готовой шайбе приваривают гайку М10.

Прежде чем приступить к установке, нужно изготовить крепление узла к корпусу в виде скобы. Ее можно вырезать из листового металла. Не меняя положение сборки, прикладывают ее к конфузору, приставляют скобу и приваривают к гайке и корпусу. Место приварки не имеет большого значения, но необходимо, чтобы конструкция была жесткой.

Вкручивая и выкручивая болт, регулируют степень эжекции. Как показывает практика, оптимальный результат достигается при входе форсунки в конфузор на глубину около двух мм. Количество поступающего воздуха регулируют шайбой.

Читать еще:  Туалет на даче своими руками: разбор технологии и всех нюансов самостоятельного строительства

Заключительным этапом является испытание. Для этого на болт надевают шланг. На редукторе выставляют показатель давления 0,2 кг/см². С этим значением можно экспериментировать, но нужно помнить о том, что при большом расходе газа, баллон, особенно емкостью 5 л, может быстро обмерзнуть. В этом случае больше подойдет форсунка на 0,6 мм.

Шайбу перед розжигом нужно закрыть полностью или оставить небольшой зазор. После поджигания газа, подачу воздуха постепенно увеличивают. Пламя будет приобретать все более насыщенный синий цвет и постепенно отодвигаться от носика горелки. Особенностью работы горелки в открытом горне является то, что при дальнейшем усилении воздушной струи пламя отделяется от горелки, и происходит ее затухание.

Во избежание подобного явления по траектории пламени размещают преграду (рассекатель) либо используют горелку в закрытом пространстве. В этом случае огонь, вылетающий из форсунки, воспламенит газ, и горение будет поддерживаться.

Если горелка работает от магистрального газа, то в идеальных условиях ее пламя должно быть ярко-голубого цвета. Когда источник газа баллон, заправленный пропан-бутановой смесью, горючая смесь имеет вид желтых языков.

Такая горелка инжекционного типа отлично работает в закрытом пространстве. Если ее хорошо настроить, можно получить температуру до 1200⁰. Эти условия подходят для ковки заготовок из напильников, отжига клинков, плавки цветных металлов.

Подают газ на горелку от сети либо баллона, контролируют процесс регулятором. Для проверки регулировки и давления проводят пробный пуск газа или газовой смеси, при этом следят за запахом.

Плюсы и недостатки инжекционной горелки

Применение качественной газовой горелки для кузнечного горна имеет ряд преимуществ:

  • применение газовой энергии для инжекции воздуха;
  • хорошее смешивание воздуха с газом;
  • возможность управления объемным соотношением газ/ воздух при изменении температурного режима горелки;
  • удобство в использовании;
  • экономичность;
  • простота конструкции.

Нарду с достоинствами присутствуют и некоторые минусы. Односопловые горелки, с учетом тепловой мощности, достаточно длинные. Необходимо обеспечивать строгое совпадение оси сопла и горелки. Во время работы издают много шума.

Весомые недостатки горелок низкого давления — большая длина факела, а также зависимость скорости подачи вторичного воздуха от топочного разжижения.

С разновидностями газовых горелок для банных печей и методами их установки ознакомит следующая статья, прочесть которую стоит всем владельцам загородных участков с собственными баньками.

Выводы и полезное видео по теме

Особой популярностью пользуется инжекционная горелка, разработанная Александром Кузнецовым. В этом видео-ролика он рассказывает из чего состоит конструкция и как ее собрать:

Пример работы инжекционной горелки:

Правильно спроектированная и изготовленная своими руками в точности с требованиями, инжекционная горелка станет надежным помощником на длительное время. Это устройство заменит дорогостоящие инструменты заводского изготовления. С его помощью можно решить многие бытовые проблемы, не прибегая к помощи профессионалов.

Хотите рассказать о том, как собирали инжекционную горелку для кузнечных работ собственными руками? Располагаете полезной информацией по теме статьи? оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки.

Газовая горелка для кузнечного горна своими руками

Как оснастить горелкой самодельный газовый горн

Закрытый кузнечный горн на газе своими руками – наиболее часто встречающееся техническое решение для небольшой кузницы в домашнем хозяйстве. Наличие магистрального газопровода – не редкость в современных домах, а простота регулирования параметров пропановой смеси в сочетании с высокой теплотворностью газа предопределяют соответствующую эффективность нагрева металла под ковку.

Ключевым элементом газового горна является правильный выбор (а иногда и изготовление) топливосжигающего устройства — горелки.

Виды горелок, применяемых для сжигания газа

С выбором оптимального исполнения горелки горна связаны вопросы величины угара металла во время нагрева под ковку, интенсивность поверхностного окалинообразования, а также суммарное потребление газа. Для горнов закрытого типа требуются горелки короткого пламени, которые обеспечивают быстрое и интенсивное перемешивание горючей смеси. Именно тогда КПД будет максимальным, а удаление продуктов сгорания из рабочей камеры горна – равномерным и эффективным.

Таким образом, газовая горелка должна обеспечивать:

  1. Наибольший угол наклона готовой газовоздушной смеси при входе в рабочее пространство горна.
  2. Высокую скорость выхода струи при малой её высоте и большой ширине.
  3. Безопасность поджига газа.
  4. Устойчивость процесса горения.
  5. Нечувствительность к повышенной влажности внутри горна.
  6. Безопасность при так называемом «обратном ударе», когда внезапное изменение направления тяги может погасить факел, что практически сразу же приведёт к взрыву в горне горючей смеси.
Читать еще:  Подручные средства для бюджетного обогревателя

Чертежи газовых горелок

Таким образом, для сжигания пропана (из баллона или газопровода) применяются:

  • Инжекторные горелки, обеспечивающие самозасасывание газа. При своей простоте они отличаются низкой экономичностью, поскольку допускают регулировку соотношения компонентов для сравнительно небольшого диапазона значений. Относительно горна, изготовленного своими руками, это чаще всего приводит к необходимости работать с недостатком воздуха;
  • Горелки тангенциального типа (осеструйные), когда газ течёт вдоль оси, а воздушный поток – по касательной к корпусу смесителя. Смешивание здесь происходит довольно интенсивно, но и потери давления из-за завихрений также велики. Это сказывается на неравномерности количества подаваемого в горн воздуха, причём оно наибольшее там, где происходит контакт нагреваемого металла с подом горна. Соответственно, возрастают угар и образование окалины. Положительное качество тангенциальных горелок – их простота и надёжность;
  • Вихревые горелки, где для перемешивания потоков используются направляющие спиральные пластины. В таких вариантах полное смешивание происходит только в устье, поэтому регулирование работой в данном случае – наилучшее, а потери давления практически отсутствуют. Некоторым недостатком считается конструктивная сложность, из-за чего даже при наличии чертежей изготовить вихревую горелку для горна в условиях домашней мастерской очень трудоёмко;
  • Комбинированные горелки, которые сочетают в себе тангенциальный и прямоточный подвод. Регулируемость горючей смеси – наилучшая, поскольку изменением количества подаваемого между внутренним и внешним каналами воздуха можно регулировать длину факела в горне и, следовательно, управлять временем нагрева заготовок под ковку. Недостаток таких исполнений – большие габариты, что для малых горнов может оказаться неприемлемым. Также в минус можно поставить техническую сложность изготовления горелки с двойным потоком.

Изготовление и установка горелки в закрытый газовый горн

Рассмотрим два варианта – смастерить горелку «с нуля», используя рекомендации домашних мастеров с опытом, либо применить готовую конструкцию, приспособив/видоизменив некоторые её характеристики. Необходимо отметить, что в первом случае следует обладать весьма высокой квалификацией, а также иметь опыт настройки и, как минимум, ремонта подобных устройств. Иначе дело может окончиться взрывом, ожогами, и прочими неприятностями.

  1. Конфузионного раструба из жаропрочной из стали типа Х18Н9Т.
  2. Стального трубчатого корпуса, имеющего форму двойного усечённого конуса.
  3. Газоподводящей головки.
  4. Воздухоподводящей головки.
  5. Устья.
  6. Регуляторов количества газовоздушной смеси.

Для изготовления такой горелки необходимы: трубы на 1,5 дюйма, листовая заготовка толщиной не менее 1,2 мм под конфузор, два штуцера и три фланца – под соединение элементов. Сварную конструкцию лучше выполнять из жаропрочной стали, при этом сварку необходимо производить под флюсом или используя инертный газ. Как воздухо- и газоподводящие трубы можно использовать рукава высокого давления, диаметры которых будут соответствовать присоединительным размерам корпуса. Необходимы также фиксирующие хомуты и качественные уплотнения из бензомаслостойкой высокотемпературной резины. Все остальные элементы соединяются при помощи резьбы.

Горн с самодельной газовой горелкой

На некоторых сайтах встречаются рекомендации по изготовлению корпуса горелки способом вальцовки трубчатой заготовки. Но при больших давлениях струи пластическое упрочнение материала может привести к возникновению зон внутренних напряжений, которые при пуске горелки часто становятся причиной трещинообразования металла корпуса.

Вариант с установкой горелки от б/у газовой плиты значительно проще. Предварительно потребуется определить затраты топлива, необходимые для быстрого нагрева металла под ковку. Подбирая готовую конструкцию, устанавливают мощность основного агрегата (котла, плиты и т.п.), для которого устройство применялось. Произведение этого значения на КПД (для газа это – 0,89…0,93) даёт искомое значение мощности W.
Немного сложнее установить расход газа Т. Алгоритм расчёта следующий:

  • Выясняется теплотворная способность топлива Q (для пропана можно принять 3600 кДж/м3);
  • Используя формулу Т = 3,6W/Q, определяется расход.
  • По результатам расчёта подбирается вся необходимая запорно-регулирующая арматура: клапаны, тройники, уплотнительные кольца и т.д.

Установку горелки в горн для ковки своими руками производят следующим образом. Вначале в подготовленное футеровочное отверстие вставляют конфузор, к нему через листовую прокладку из жаропрочной стали присоединяют устье горелки. К нему прикрепляют само изделие, и ввинчивают трубки для подачи воздуха и газа. Проверяют эффективность действия регуляторов, после чего производят пробный пуск газа от баллона или стационарной сети. Все работы необходимо проводить при хорошо проветриваемом помещении. При малейшем запахе газа установочные работы прекращают, и выясняют источник вероятных утечек.

Источники:

http://sdelairukami.ru/inzhektsionnaya-gazovaya-gorelka-dlya-gorna-svoimi-rukami/

http://sovet-ingenera.com/gaz/equip/inzhektsionnaya-gazovaya-gorelka-dlya-gorna-svoimi-rukami.html

Газовая горелка для кузнечного горна своими руками

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector