Инжекционна газова горелка за ковашки горн направи си сам: ръководство за изработка

Принципът на функциониране на инжекционната горелка за малки ковашки огнища се основава на засмукване на газова струя в корпуса на горелката. Може да се закупи в магазин. Въпреки това, ако е направена инжекционна газова горелка за огнище саморъчно, тя ще служи не по-зле.

Ще ви разкажем как да изработите инструмента според всички правила. Важно е да се вземат предвид всички изисквания при изработката. Все пак ще трябва да се работи с взривоопасна смес от газ и въздух.

Характеристики и видове инжекционни горелки

От изпълнението на горелката на огнището зависи степента на изгаряне на метала при нагряването му за коване, интензивността на образуване на окалина по повърхността, общото потребление на газ. В затворени ковашки огнища се използват горелки с къс пламък.

Тяхното конструктивно изпълнение гарантира бързото смесване на горивната смес, което осигурява висок КПД. Продуктите на горене от работното пространство на огнището се отстраняват равномерно и максимално ефективно.

Принцип на действие на горелките

В горелки от този тип се изгаря пропан, който постъпва от газопровод или бутилка. Тук сместа от газ и въздух се образува чрез ежекция, т.е. засмукване на въздуха вътре в горелката под въздействието на енергията на газовата струя, която е под налягане.

В зоната, където се извършва засмукването на въздуха, се появява разреждане, поради което въздухът сам се движи в зададената посока. Смесвайки се в корпуса на горелката, работната смес излиза от него под налягане, създавайки необходимата температура.

Качеството на работа на газовата горелка зависи от постоянството на съотношението на обема на газа и въздуха. Промяната на плътността на газа влияе върху възможностите за засмукване на въздух от горелката.

Горивното устройство или горелката е основният компонент на газовото огнище. Неговата експлоатация зависи изцяло от правилното изработване на този ключов елемент.

Всички промени на температурата на горене трябва да бъдат придружени от аналогични промени в подаването на въздух, необходим за запалването.

При небалансираност на показателите е необходима корекция на коефициента на инжекция за постигане на стабилността му. Това се постига чрез промяна на налягането на газа или чрез регулиране на въздушната клапа.

Класификация на горелките по основни признаци

Класифицират ги по различни признаци. В зависимост от обема на засмуквания първичен въздух се различават горелки с частично смесване и пълно. Основните характеристики на първите са коефициент на инжекция и кратност.

Коефициентът на инжекция се определя от съотношението на обемите на инжектирания въздух и необходимия за 100-процентно изгаряне на газа. Под израза «кратност на инжекция» се разбира съотношението между обема на първичния въздух и потреблението на газ от горелката.

Горенето на газа в смес с въздух в инжекционната горелка става в специална насадка — тунел, изработен от огнеупорен материал.

Инжекционните горелки, използвани в домашни ковачници, биват с ниско (до 5 kPa) налягане на газа и средно — от 5 kPa до 0,3 MPa. Когато газът в горелката е под налягане 20-90 kPa, мощността на засмукване на въздух остава практически непроменена, дори в случай че в горнилото газовото налягане и разреждането претърпяват промени.

При падане на налягането под тази граница, коефициентът на инжекция расте, налягането пада, а разреждането в горнилото се увеличава. В зависимост от наличието на разпределителен колектор, биват горелки с едно и много пламъци.

Съществува разделение по броя на дюзите: с една дюза — еднодюзови, с няколко — многодюзови. Разполагат тези елементи в центъра или разпръснато. По този признак има горелки с централна дюза и периферна.

Самоделна инжекционна горелка

Към самоизработена горелка със стандартна конструкция газът се подава от бутилка чрез специален маркуч, като правило това е пропан. В понижаващ редуктор няма нужда, тъй като постъпването на газа се регулира от работен клапан, намиращ се на бутилката.

Отварянето и затварянето на подаването на газ се осъществява с помощта на спирателен кран, останалите регулировки на горелката се извършват посредством работен кран. Газов маркуч, по който протича газът, се свързва към специална насадка с нипел.

Това позволява да се задава големината и скоростта на пламъка. Нипелът и тръбата са поставени в метален съд. Тук и става насищането на пропана с кислород от постъпващия въздух.

Стандартна схема на газова горелка. На нейната основа може да се разработи собствена конструкция. За удобство при ремонт и експлоатация, е по-добре да се направи лесно разглобяема.

От металния съд, горимата смес постъпва в зоната на горене през дюза под налягане. За да бъде процесът непрекъснат, в дюзата има специални отвори, изпълняващи ролята на допълнителна вентилация.

За самостоятелно изработване ще е необходим чертеж на газова горелка за горнило, както и набор от инструменти и материали:

• парчета тръби, метизи;
• ъглошлайф;
• пила полукръгла или кръгла;
• пробивна машина, ако няма, може да се замени с бормашина;
• заваръчен полуавтомат;
• метчик, лерка, свредло, четка за метал, чук, клещи;
• дискове — почистващ, режещ;
• листово желязо с дебелина 1,2, 3 мм;
• защитни средства за извършване на заваряване.

Цялата работа по изработката на горивоспалителното устройство се състои от пет етапа.

При създаването на газова горелка трябва да бъдат взети предвид задължителните изисквания към тях: безопасност на запалването на газа, устойчиво горене, безопасност при промяна на тягата (обратен удар) и вероятност от възпламеняване на горимата смес, нечувствителност към влага вътре в горнилото

На първия етап се изработва дифузьор. Като изходен материал за него може да се вземе отрязък от тръба с подходящ диаметър. Например, шумозаглушител от неръждаема стомана или водопроводна тръба.

По дължината на тръбата с помощта на ъглошлайф се правят прорези с необходимата дължина. Върху тръбата се набива обойма от лагер с подходящ диаметър. Същото се повтаря от другата страна.

Прорезите се заваряват, след това се взема венчелистен диск и се обработва повърхността до пълна гладкост. Заваряват се и се почистват всички съществуващи пори и незаварени участъци. С помощта на кръгъл или полукръгъл пил отвътре на детайла се отстраняват неравностите.

За да се работи в икономичен режим при сравнително ниски температури, тръба 3 има тънки стени, което увеличава скоростта на газовете, подпомага по-доброто им смесване, предотвратява запалването на сместа в тръбата

Следващата стъпка е изработката на смесител и конфузьор. Първият има вид на тръбичка. Подходяща е водопроводна тръба с диаметър около 2 см, дължина 9 см. Тръбичката се заварява към дифузьора, а към нея конфузьора - конус за постъпване на въздух.

Заготовка за него може да се изреже от лист с дебелина 1,2 мм. След това се огъва, заварява се шевът и готовата част се заварява към смесителя. От предната страна се прави плоскост за прилепване на регулиращата шайба. Чрез намаляване/увеличаване на междината между конфузьора и шайбата се извършва регулиране на постъпващия въздушен поток.

След това се пристъпва към изработката на механизма за подаване на компонентите на газовъздушната смес. На този етап ще е необходим болт с дълга резба M10. Главата се отрязва, след това от предната страна се пробива проходен отвор с диаметър 5 мм, нарязва се резба M6.

За създаване на дюза може да се използва накрайник за подаване на заваръчна тел от полуавтомат. Тъй като има прилична дължина, трябва да се отреже. При това след резбата трябва да останат приблизително 3-4 мм. Останалата част ще стигне за изработката на още едно дюзе.

За по-нататъшната работа ще е необходима шайба с външен диаметър 43 мм. Може да се закупи или да се изработи самостоятелно от лист метал. По центъра на шайбата се пробива отвор с диаметър 1,2 см. Към готовата шайба се заварява гайка M10.

При сглобяването на възела се навива гайка на болт, поставя се регулираща шайба, завива се газова дюза. Жикльорът се вкарва наравно с шайбата чрез завъртане на последната. Първата навита гайка се поставя в центъра на резбата.

Преди да започнете монтажа, трябва да изработите закрепване на възела към корпуса под формата на скоба. Тя може да се изреже от ламарина. Без да променяте положението на сглобката, прилагате я към конфузора, поставяте скобата и я заварявате към гайката и корпуса. Мястото на заваряване няма голямо значение, но е необходимо конструкцията да бъде твърда.

Завивайки и отвивайки болта, се регулира степента на ежекция. Както показва практиката, оптимален резултат се постига при влизане на дюзата в конфузора на дълбочина около два мм. Количеството на постъпващия въздух се регулира с шайба.

Последният етап е изпитването. За целта на болта се поставя маркуч. На редуктора се задава стойност на налягането 0,2 kg/cm². С тази стойност може да се експериментира, но трябва да помните, че при голям разход на газ, бутилката, особено с вместимост 5 л, може бързо да замръзне. В този случай по-подходяща е дюза с 0,6 mm.

Шайбата преди запалване трябва да се затвори напълно или да се остави малка междина. След запалването на газа, подаването на въздух постепенно се увеличава. Пламъкът ще придобива все по-наситен син цвят и постепенно ще се отдалечава от носа на горелката. Особеност на работата на горелката в открито огнище е, че при по-нататъшно усилване на въздушната струя пламъкът се отделя от горелката и настъпва нейното загасване.

За да се избегне подобно явление, по траекторията на пламъка се поставя преграда (разделител) или се използва горелка в затворено пространство. В този случай огънят, излизащ от дюзата, ще запали газа и горенето ще се поддържа.

Вкарват инжекционна горелка в огнището през оборудван отвор в стената на топлоизолиран съд. Важно условие за безопасна работа е наличието на принудителна вентилация.

Ако горелката работи с магистрален газ, то в идеални условия пламъкът ѝ трябва да бъде ярко син. Когато източник на газ е бутилка, заредена с пропан-бутанова смес, горимата смес има вид на жълти езици.

Такава горелка от инжекционен тип работи отлично в затворено пространство. Ако се настрои добре, може да се получи температура до 1200⁰. Тези условия са подходящи за коване на заготовки от пили, отгряване на остриета, топене на цветни метали.

Подават газ към горелката от мрежа или от бутилка, контролират процеса с регулатор. За проверка на настройката и налягането се извършва пробен пуск на газ или газова смес, като същевременно се следи за миризмата.

Предимства и недостатъци на инжекционната горелка

Използването на качествена газова горелка за ковашко огнище има редица предимства:

• използване на газова енергия за инжекция на въздух;
• добро смесване на въздух с газ;
• възможност за управление на обемното съотношение газ/въздух при промяна на температурния режим на горелката;
• удобство при използване;
• икономичност;
• простота на конструкцията.

Наред с предимствата присъстват и някои недостатъци. Еднодюзовите горелки, с оглед на топлинната мощност, са доста дълги. Необходимо е да се осигури строго съвпадение на оста на дюзата и горелката. По време на работа издават много шум.

Мощността на инжекционната горелка се определя от обема на газа, който тя разходва за единица време. Този параметър съществено се различава при различните горелки.

Съществени недостатъци на горелките с ниско налягане – голяма дължина на пламъка, както и зависимост на скоростта на подаване на вторичен въздух от разредяването в горивната камера.

С разновидностите на газовите горелки за бански печки и методите за тяхното инсталиране ще ви запознае следващата статия, която си струва да прочетат всички собственици на крайградски парцели с лични бани.

Изводи и полезно видео по темата

С особена популярност се ползва инжекционната горелка, разработена от Александър Кузнецов. В това видео той разказва от какво се състои конструкцията и как да се сглоби:

Пример за работа на инжекционната горелка:

Правилно проектирана и изработена със собствени ръце в точно съответствие с изискванията, инжекционната горелка ще стане надежден помощник за дълго време. Това устройство ще замени скъпоструващите инструменти от заводско производство. С негова помощ могат да се решат много битови проблеми, без да се прибягва до помощта на професионалисти.

Искате ли да разкажете за това как сте сглобили инжекционна горелка за ковашки работи със собствени ръце? Разполагате ли с полезна информация по темата на статията? Оставете, моля, коментари в намиращата се по-долу блок-форма, задавайте въпроси, публикувайте снимки.