Все о горелках для горнов

Все о горелках для горнов

  1. Особенности
  2. Обзор видов
  3. Советы по эксплуатации

Кузница и горн — неразрывно связаны между собой. Ковка металла невозможна без высоких температур, и горелка в горне позволяет в домашних условиях нагревать металл до 1100-1200 градусов. Горн может быть разных размеров, но каким бы он ни был, его важнейший элемент – это горелка. Ознакомимся с их видами, особенностями, методами эксплуатации.

Безопасность при работе с газом

Начнем с мер предосторожности. Начните работу с газом с самого маленького 5-ти литрового баллона. Купите новый и заправьте его пропаном на ближайшей газовой заправке. Попросите заправщика рассказать вам о том, как правильно хранить, транспортировать, заправлять и использовать газовый баллон. Он с удовольствием это сделает, потому как целый день заправлять баллоны ему просто скучно.

Сразу купите хороший регулируемый редуктор. Стоит он 700-1500 рублей, но это мелочь, когда речь идет о безопасности. На манометре должны быть деления от 0,1 до 0,6 МПа (мега-паскалей). Внимание! Кран редуктора работает не так, как водопроводный кран, а наоборот: чтобы увеличить давление, нам надо крутить по часовой стрелке, т.е. закручивать кран; чтобы снизить давление, надо крутить против часовой стрелки, т.е. откручивать кран. Это важно запомнить, потому как в критической ситуации мы будем пытаться закрутить кран, а это наоборот, только увеличит давление газа — помните об этом!

Горелка плавильной печи, как и горелка для газового горна работает обычно в диапазоне давлений от 0,15 до 0,25 МПа. Мне проще считать давление в атмосферах, поэтому это 1,5 — 2,5 атмосферы. Не выкручивайте редуктор на большее давление — оно нам попросту не нужно! Моя газовая горелка для плавильной печи сейчас работает при давлении в 1,5 атмосферы, чего вполне хватает, чтобы уже через 15 минут в тигле плавал жидкий алюминий.

Работу с газом настоятельно рекомендуется проводить на открытом воздухе. Особенно пока газовая горелка еще не настроена. В замкнутом пространстве достаточно 10-15% концентрации пропана в воздухе для того, чтобы произошел взрыв. На воздухе же взорваться, работая с газом, практически нереально. Чтобы взорвать 5-ти литровый газовый баллон, его нужно кинуть в большой костер на 3-4 минуты. Только тогда он взорвется.

Также очень рекомендуется использовать длинный газовый шланг не менее 3-5 метров. Шланг обязательно нужно крепить к редуктору при помощи хомута с винтовой затяжкой. Помимо самого редуктора нужно также обзавестись каким-либо регулировочным краном, который бы располагался непосредственно около горелки. Это нужно, чтобы не бегать каждый раз к баллону открывать/закрывать газ. По хорошему, баллон у вас потом должен стоять за углом в специальном металлическом шкафу с висячим замком. Я вместо крана использовал еще одну газовую горелку от ацетиленового резака, только вместо насадки я подсоединил шланг моей горелки.

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.

Переделка горелки от старой плиты

Сделать горелку для горна можно из устройства, применяемого в газовых плитах. Для этого достаточно лишь правильно рассчитать мощность по таким формулам:

  • определяем мощность плиты (W), с которой снимается горелка (узнать ее можно из инструкции или данных на корпусе агрегата);
  • умножаем W на КПД топлива (0,89-0,93), чтобы получить необходимую мощность для горна (W1);
  • узнаем теплотворную способность газа (Q). Если применяется пропан, она составит 3600 кДж/м 3 ;
  • вычисляем расход топлива: T = 3,6 × W1 / Q.

На основании результатов вычислений можно подбирать для старой горелки все необходимые уплотнительные элементы, предохранительные клапаны и регулирующую арматуру, после чего устройство монтируется в горн.

Изготовив горелку по чертежам, нужно обязательно проверить ее работоспособность. Особое внимание уделяется герметичности системы. При выявлении запаха газа сразу же закрывайте регуляторы, проветривайте помещение и ищите утечку, чтобы не допустить возникновения аварийной ситуации в процессе работы.

Особенности и функции горелок

Важный момент в обустройстве газового горна — изготовление и установка горелки для сжигания топлива.

От конструктивных особенностей горелки зависит величина угара металла в процессе нагрева для ковки, интенсивность образования окалины на поверхности и количество потребляемого газа. В закрытых горнах используют горелки короткого пламени для обеспечения быстрого и интенсивного перемешивания горючей смеси, что увеличивает КПД и делает отвод продуктов горения из внутренней камеры равномерным и результативным.

Читайте также  Сталь 95х18 характеристики

Газовая горелка служит для обеспечения:

  • Максимального угла вхождения смеси газа и воздуха в рабочую камеру горна.
  • Высокой скорости выхода струи при небольшой высоте и большей ширине.
  • Безопасности сжигания газа.
  • Устойчивости процесса горения.
  • Безопасности при «обратном даре». Из-за резкого изменения направления тяги огонь может погаснуть, это чревато взрывом в камере горючей смеси.

Как сделать горелку для газового горна

Вы решили у себя в мастерской построить маленькую кузницу, что бы «легче железо изгибать». Горн решили строить газовый, так как газ в продаже есть, а уголь – еще попробуй найти. Мы поможем разобраться в премудростях оборудования. В том, как построить горн с горновым гнездом, вы легко самостоятельно разобрались (если нет – рекомендуем прочитать статью «Кузнечный газовый горн своими руками» или задайте вопрос в «комментариях» на этой странице, и мы подробно ответим на все вопросы), подготовили материал и стали подбирать газовую горелку. Промышленную модель, из-за её высокой стоимости, решили не приобретать, а изготовить девайс самостоятельно.

Мы окажем вам помощь, и сегодня расскажем, как сделать горелку для газового горна своими руками.

Виды самодельных газовых горелок.

Существует великое множество самодельных конструкций газовых горелок для кузнечного горна. Дело в том, что каждый мастер, изготавливая себе инструмент по чьему-нибудь образцу, обязательно вносит в него что-нибудь своё. Рассмотрим некоторые варианты.

Можно изготовить горелку вот такого типа, которая является некоей модернизацией популярной газовой горелки.

Рабочий комплект самодельной горелки для газового горна.

Конструкция предельно простая, но имеет необходимые регулировки: количества газа (клапан на трубке) и воздуха (сопло на инжекторе). Но, у неё есть большой «минус» при работе с горном: она имеет небольшую мощность, для прогрева металла потребуется много времени и, по этой причине, она быстро прогорит.

Несколько лучше конструкция вот такой самоделки.

Самодельная горелка для газового горна.

Принцип её действия аналогичен принципу действия горелки, представленной на эскизе.

Конструкция самодельной газовой горелки.

Большим плюсом является наличие сетки на выходе, состоящей из 10 отверстий Ø 1,8 мм. Как показано на рисунке с компоновкой горна, горелка имеет нижнее положение. Поэтому, для создания равномерного пламени, её засыпают кусками шамотного кирпича. Кроме того, с целью сохранения целостности сетки в трубке, применяется следующая конструкция:

  • в шамотном кирпиче сверлят отверстие под трубку (практически, одинакового диаметра);
  • трубку «примыкают» к шамотному кирпичу.

В результате, струя горит на некотором расстоянии от трубки, сетка меньше нагревается и служит дольше. Остальное – аналогично принципу действия стандартной газово-воздушной горелки .

Изготовление горелки газового кузнечного горна своими руками

Рассмотрим технологию изготовления газовой горелки для кузнечного горна, предназначенную для пропана. Выберем такую конструкцию, все детали которой предельно просты и не требуют высокой квалификации при их изготовлении.

Конструкция газовой горелки представлена на рисунке.

Конструкция газовой горелки.

Обозначения на рисунке пропановой горелки в сборе:

2. Газовый вентиль;

3. Трубка подачи газа (диаметром 6 мм);

6. Ниппель (от примуса);

7. Четыре отверстия воздухозаборника диаметром 4 мм;

8. Трубка насадки.

Рассмотрим конструкцию узлов горелки.

Насадка пропановой горелки

На рисунке представлена насадка пропановой горелки.

Насадка пропановой горелки.

Насадку газовой горелки изготавливают:

  • из стальной трубы;
  • вытачивают из стали Ст.3. или Ст.45. на токарном станке.

В трубе насадки сверлятся четыре отверстия диаметром 4 мм, которые перекрываются внутренним вкладышем. Таким способом регулируется подсос воздуха (его количество), при помощи которого формируется пламя газовой горелки.

Вкладыш пропановой горелки

На рисунке представлен вкладыш пропановой горелки в сборе.

Вкладыш пропановой горелки в сборе.

Обозначения на рисунке вкладыша пропановой горелки в сборе:

2. Сетка с отверстиями диаметром 1,8 мм;

Сам вкладыш пропановой горелки вытачивается из такого же материала, что и насадка. Его можно изготовить по двум технологиям:

  • как монолитную деталь;
  • как сборку, составленную из трёх отдельных деталей. Детали собираются в узел посредством пайки твёрдым припоем. В этом случае втулка насаживается на трубку подачи газа, а на ней – закрепляется сетка и короткий отрезок трубы подвода газа. Если у вас нет под руками твёрдых припоев на основе серебра, то следует применять любые медно-никелевые сплавы или, даже, простую латунную проволоку.

Конструкция канала подвода газа в горелке

Канал подвода газа представляет собой медную или латунную трубку следующих размеров:

  • наружный диаметр 6 мм;
  • толщина стенки не менее 1 мм.

На эту трубку устанавливаются:

  • с одной стороны – газовый вентиль со шлангом, который идёт к источнику газа (магистральному трубопроводу, баллону и т. д.);
  • с другой стороны – монтируется ниппель от примуса. При этом необходимо выполнить следующее:
    • заточить на конус рабочую часть ниппеля;
    • внутри трубы нарезать резьбу М5 и завернуть в неё ниппель (он уже имеет штатную наружную резьбу М5).

Регулировка работы горелки

Внимание! Последующие работы являются пожаро- и взрывоопасными, т. к. проводятся с открытым огнём и горючим газом – пропаном. Они должны выполняться с неукоснительным соблюдением норм “Пожарной безопасности” и следующих требований:

  • все работы проводить в хорошо проветриваемом помещении;
  • удалить (надёжно обесточить) всё искрообразующее оборудование;
  • рабочее место должно быть подготовлено для работы: всё лишнее следует убрать не только с рабочего верстака, но и с пола, обеспечив свободные пути прохода при форс-мажорных обстоятельствах;
  • подготовить:
    • первичные средства пожаротушения горючего газа;
    • медицинскую аптечку для оказания первой помощи.

Регулировка пламени горелки осуществляется в следующей последовательности:

  • открыть вентиль на источнике топлива, подать газ в горелку и зажечь его;
  • постепенно продвигать трубку насадки в сторону перекрытия четырёх воздухозаборных отверстий и добиться устойчивого горения. Дополнительно следует осуществлять регулировку пламени горелки изменением подачи газа. Получив пламя нужной интенсивности и формы, следует положение трубки и насадки зафиксировать винтом-зажимом (на рисунке – 4).

Такая горелка будет устойчиво работать и давать ровное пламя, достаточное для разогрева небольших деталей до необходимой температуры.

Где купить

Компания «Всё для сварки»;

Компания продаёт детали для газовых горелок, работающих на пропане. Примеры цен:

  • мундштук пропановый в сборе размеры: 164…18. Стоимость от 14 рублей;
  • гайки накидные для крепления мундштука. Стоимость от 84 рублей.

В заключение, предлагаем вашему вниманию видеоролик «Самодельная газовая горелка». Если вы сравните его с видеороликом о газовой горелке промышленного изготовления в статье «Горелка для газового горна», то увидите, что самодельный девайс мало в чём уступает заводской модели.

Желаем вам успехов! Если возникнут вопросы, то обращайтесь, и мы на полях нашего сайта дадим совет в решении проблем.

Виды газовых горелок

Существует несколько конструктивных разновидностей пропановой горелки:

Вихревая

Потоки воздуха перемешиваются направляющими спиральными пластинами. Полностью перемешивание проходит в области устья, что обеспечивает отличное регулирование при минимальных потерях давления. Но изготовление подобной горелки трудоёмкое из-за сложности конструкции.

Инжекционная газовая горелка

Её особенности: самостоятельное затягивание газа, простота конструкции и низкая экономичность (соотношение компонентов регулируется в небольшом диапазоне значений). Изготовленная своими руками, она повлечёт работу при недостатке воздуха.

Читайте также  Удельное сопротивление меди

Тангенциальный тип

Течение газа происходит вдоль оси, потока воздуха — по касательной относительно корпуса смесителя. Отличается интенсивностью смешивания и высокой потерей давления, обусловленной завихрениями. Воздух в горн подаётся неравномерно, его больше в области контакта нагреваемой заготовки с подом печи. Это приводит к повышению угара и образования окалины. Хороши такие горелки своей простотой и надёжностью.

Сочетание тангенциального и прямого подвода обеспечивает наилучшую регулируемость горючей смеси: длина факела изменяется в зависимости от количества воздуха, который подаётся между внутренним и внешним каналами. Это даёт возможность контролировать время нагрева деталей для ковки. Отличается большими размерами, что не подходит для использования в малых горнах, и технической сложностью изготовления.

Пропановая горелка для газового горна

  • Версия для печати

Пропановая горелка для газового горна

Сообщение #1 Денис# » 30 дек 2015, 03:25

Опишу одну из горелок сделанную мной. Схемы подобной конструкции свободно гуляют по инету в разных интерпритациях и доработках.
Что нужно понимать чтобы оно заработало: Горит не пропан, горит смесь пропана с кислородом. Следовательно нам нужно сделать не просто поддув воздухом, а организовать этот поддув так, чтобы он максимально перемешался с подаваемым пропаном. Это основа. Рассчитывать необходимое кол-во воздуха исходя из количества пропана (исправил, умные люди подсказали соотношение по воздуху примерно 1:15) , а так же количество пропана проходящего через отверстие определенного сечения при заданном давлении в баллоне я к сожалению пока не умею, посему будем тыркаться основываясь на Гугле. Если кто схемы расчетов и формулы с пояснениями подробными на примерах выложит — буду благодарен!

Итак, схема проста:

Это как видно разрез, сверху в трубу подаем воздух, в тонкую трубочку пропан. Торец трубочки глушим и сверлим отверстие 0,8мм например. У меня 0,8 вроде.

Это наброски на теорию

Пропановая горелка для газового горна

Сообщение #2 Денис# » 30 дек 2015, 04:17

Теперь попробуем перейти к практике, подобных горелок у меня сделано несколько, вот одна из них:
Что нам понадобится или как сделано у меня
1 пара сгонов, 1,5″ или 2″ не помню точно. Вроде 2″. Можно пользовать обычную трубу, сгоны у меня просто были в наличии
2 парочка ситечек от мясорубки. Можно насверлить самому, проблем не вижу, однако мне проще было потратить 50 руб в ближайшем хозмаге.
3 трубочка для подачи газа и сверло что бы сделать в ней дырочку. Я поступил проще — на свалке мне на глаза попалась горелка кровельщиков, её я и распетрушил.

У меня еще прикручен отвод. Зачем я его внедрил сказать не могу, вроде конструктивно так лучше смотрелось, но с виду эта горелка работает лучше всех остальных сделанных мною. Так же необходимо будет регулировать подачу воздуха — либо механической заслонкой (можно посмотреть что нить от авто на свалке), либо уменьшая обороты движка — кому как больше нравится. Ну и необходимо понимать что газ в трубку от баллона подается через редуктор и никак иначе!

Теперь фото моих очередных экспериментов.
Сначала мне казалось что нужно сделать так

Т.е. короткая горелочка, всего одно ситечко на выходе ситечко и сужение. Не понравилось. Кустарными способами отрегулировать поддув я не смог, и пламя срывало. К тому же мне ведь в горне нужно что бы заготовка равномерно прогревалась, это ведь не горелка для резки

Трубку впаял так

Далее стало понятно что горелка работает отвратительно. Взял второй сгон, второе ситечко и поженил. Имеющуюся горелку нарастил сделанной конструкцией так как на картинке в первом посте.
Получилось корявенько, но вполне рабоче

Если присмотреться к этому фото, то видно что трубка от пылесоса лежит на расстоянии от входа в горелку и этого напора хватает. Если ближе то пламя срывает.
Ну а горим мы вот так, и это без горна

3 комментария

Мой дедушка, Александр Данилович, был потомственным кузнецом. Жил и работал он ещё до Великой Отечественной войны, когда горн раздувался с помощью курных углей. Кузница во время работы наполнялась едким дымом с сернистым газом, что вредило его здоровью.

Ах, если бы в те годы были горны, работавшие на природном газе! Такие, как описаны в вышеприведённой статье! Наверняка Александр Данилович прожил бы дольше и не болел.

молодой человек,редуктор РДГ-1-1,2,это марка.А давление в баллоне 16 атм.,редуктор сбавляет 0,3атм. Трубку вы вертели в руках.от газовой плиты или от Дарины или от Гефеста.Шеровый кран желательно закрепить на трубе.От него по металлической трубе,через корпус форсунки и самою форсунку вмонтировать в воздушную трубу.Через редуктор ,что бы добавить газу нарежь резьбу в редукторе ,где отверстие для сообщения диафрагмы с атмосферой и вверни болтик,посредством его будете регулировать подачу газа

молодой человек,вварите трубку под углом в воздушную трубу и установите форсунку на 2-3 мм.сделайте запльник иподведите к ней газ через другой кран с форсункой на 0,8-0,9мм.тогда не будете нарушать т.б.и хватит времени включить воздух.