Принцип работы инжекционной горелки для небольших кузниц основан на засасывании газовой струи в корпус. Купить ее можно в магазине. Самодельная инжекционная газовая горелка для горна будет служить так же хорошо.
Опишем процесс создания инструмента с соблюдением всех норм. Важно учитывать все нюансы изготовления, так как предстоит работать с опасным сочетанием газа и воздуха.
Характеристики и виды инжекционных горелок
Степень угара металла во время нагрева под ковку, интенсивность образования окалины на его поверхности и общее потребление газа зависят от работы горелки горна. В закрытых кузнечных горнах используют горелки с коротким пламенем.
Конструктивное исполнение обеспечивает быстрое перемешивание горючей смеси, повышающее КПД.
Продукты сгорания из рабочей зоны горна удаляются равномерно и максимально эффективно.
Принцип действия горелок
В горелках этого типа пропан, подаваемый из газопровода или баллона, сжигается. Смесь газа с воздухом образуется за счет эжекции, то есть подсасывания воздуха внутрь горелки под действием энергии струи газа, находящейся под давлением.
В месте забора воздуха образуется разрежение, вследствие чего воздух движется в нужном направлении. Смешавшись в корпусе горелки, рабочая смесь выходит из неё с давлением, обеспечивая необходимую температуру.
Качество работы газовой горелки Работоспособность системы определяется стабильностью отношения объемов газа и воздуха.
Изменение температуры горения должно сочетаться с соответствующим изменением подачи воздуха для воспламенения.
При несоответствии показателей требуется изменить коэффициент инжекции, чтобы добиться его стабильного состояния.
Классификация горелок по основным признакам
Классифицируют горелки по различным признакам. По объему захватываемого воздуха различают частично-смешивающие и полно-смешивающие горелки. Характеристики первых определяются коэффициентом инжекции и кратностью.
Коэффициент инжекции рассчитывается как отношение объёма подаваемого воздуха к объёму, необходимому для полного сгорания газа. Под кратностью инжекции понимают соотношение объема первичного воздуха и расхода газа горелкой.
Инжекционные горелки для домашних кузниц различаются по давлению газа: низкое (до 5 кПа) и среднее (от 5 кПа до 0,3 МПа). При давлении газа в диапазоне 20-90 кПа интенсивность подачи воздуха почти не меняется независимо от изменений давления газа в горне.
Уменьшение давления ниже заданного порога влечет за собой увеличение коэффициента инжекции, снижение давления и повышение разрежения в горне. Горелки различаются по факельному составу и могут быть одно- или многофакельными в зависимости от наличия распределительного коллектора.
Горелки классифицируются по количеству сопел: односопловые и многосопловые. Сопла могут располагаться по центру или равномерно распределяться по площади. В зависимости от этого различают горелки с центральным и периферийным расположением сопел.
Самодельная инжекционная горелка
К самодельному газовому агрегату подаётся пропан из баллона через шланг. Регулировка потока газа осуществляется клапом на баллоне, поэтому понижающий редуктор не нужен.
Подача газа открывается и закрывается с помощью запорного крана, а все остальные настройки горелки выполняются рабочим краном. Газовый шлангТрубу, по которой движется газ, присоединяют к специальной насадке с ниппелем.
Это дает возможность регулировать размер и интенсивность огня. Ниппель и трубка находятся внутри металлического стакана. В нем пропан насыщается кислородом, поступающим с воздухом.
Чтобы упростить ремонт и обслуживание, рекомендуется изготовить разборную горелку.
Горючая смесь из стакана подается в зону сгорания через сопло под давлением. Для непрерывного процесса в сопле предусмотрены отверстия, обеспечивающие дополнительную вентиляцию.
Для собственного производства понадобится схема газовой горелки для печи, а также инструменты и материалы.
- куски труб, метизы;
- болгарка;
- напильник полукруглый либо круглый;
- В качестве альтернативы сверлильному станке подойдёт дрель.
- сварочный полуавтомат;
- Отметкатель, отвертка, дрель, металлическая щетка, молот, тиски.
- круги — зачистной, отрезной;
- железо листовое толщиной 1,2, 3 мм;
- защитные средства для выполнения сварки.
Изготовление топливосжигающего устройства включает пять этапов.
На начальном этапе создают диффузор.
В качестве основы может служить участок трубы соответствующего размера. Например, это может быть выхлопной глушитель из нержавеющей стали или же обычная водопроводная труба.
С помощью болгарки вдоль трубы делают пропилы необходимой длины.
На трубочку набивают обойму от подшипника соответствующего диаметра. То же делают и с другой стороны.
Поверхность заваривают, затем с помощью лепесткового круга обрабатывают до гладкости. Заваривают и зачищают все поры и непроваренные участки. Внутри детали заусенцы убирают круглым или полукруглым напильником.
Следующим этапом является изготовление смесителя и конфузора. Смеситель имеет вид трубки: подойдет водопроводная труба диаметром примерно 2 см и длиной 9 см. Трубку приваривают к диффузору, а к ней — конфузор – конус для подачи воздуха.
Из листа толщиной 1,2 мм выкраивают заготовку, сгибают её, заваривают шов и приваривают к смесителю. С торца создают плоскость для примыкания регулировочной шайбы. Регулировку поступающего воздушного потока осуществляют путём изменения зазора между конфузором и шайбой.
Изготовление механизма подачи компонентов газо-воздушной смеси начинается далее. Для этого понадобится болт с длинной резьбой М10. Срезанную шляпку болта просверливают сквозным отверстием диаметром 5 мм, нарезая затем резьбу М6.
Для форсунки можно использовать наконечник для подвода сварочной проволоки из полуавтомата. Его длину нужно сократить, после резьбы оставив примерно 3-4 мм. Остаток материала позволит сделать ещё один жиклер.
Дальнейшая работа требует шайбы с внешним диаметром 43 мм. Её можно купить или сделать из листа металла. В центре шайбы проделывают отверстие диаметром 1,2 см. Готовую шайбу приваривают гайкой М10.
Перед установкой изготовим крепление узла к корпусу в виде скобы из листового металла.
Не меняя положения сборки, приложим ее к конфузору, приставим скобу и приварим её к гайке и корпусу. Место приварки не принципиально, но конструкция должна быть прочной.
Регулировка степени эжекции производится вращением болта. Практика показала, что наилучший результат получается при погружении форсунки в конфузор на два миллиметра. Количество подаваемого воздуха настраивается шайбой.
Испытание завершает процесс. Шланг надевают на болт, а на редукторе устанавливают давление в 0,2 кг/см². Экспериментировать с этим значением можно, но при большом расходе газа баллон, особенно объемом 5 л, может быстро остыть. В таком случае форсунка на 0,6 мм будет более подходящим вариантом.
Перед розжигом шайбу следует полностью закрыть или оставить небольшой зазор. После поджигания газа подачу воздуха постепенно увеличивают. Пламя становится все более насыщенным синим цветом и отодвигается от носика горелки. При дальнейшем усилении воздушной струи пламя отделяется от горелки, что приводит к ее затуханию.
Чтобы избежать такого эффекта, по пути распространения огня устанавливают заслон (рассекатель) или применяют горелку в замкнутом объёме. В таком случае огонь из форсунки поджжет газ, и горение будет продолжаться.
При работе от магистрального газа пламя горелки в идеальных условиях ярко-голубое. При использовании газового баллона с пропаном и бутином пламя представляет собой желтые языки.
Инжекционная горелка эффективно функционирует в закрытых помещениях. При правильной настройке температура достигает 1200⁰С. Такой диапазон подходит для ковки заготовок из стали, отжига клинков, плавки цветных металлов.
Газ подаётся на горелку из сети или баллона с помощью регулятора. Проверка регулировки и давления производится пробным пуском газа. газовой смеси, при этом следят за запахом.
Плюсы и недостатки инжекционной горелки
Применение качественной газовой горелки для кузнечного горна имеет ряд преимуществ:
- Использование газа для подачи воздуха.
- хорошее смешивание воздуха с газом;
- Возможность регулировать пропорцию газа и воздуха при разных температурах горения.
- удобство в использовании;
- экономичность;
- простота конструкции.
Нарды с достоинствами имеют и недостатки. Односопловые горелки при своей тепловой мощности достаточно длинны. Требуется точное совпадение осей сопла и горелки. При работе шумные.
Недостатки горелок низкого давления: длинный факел и зависимость скорости подачи вторичного воздуха от разжижения топлива.
Газовые горелки для банных печей и способы их монтажа продемонстрирует… следующая статьяЭта публикация полезна для всех, кто владеет участком земли с баней.
Выводы и полезное видео по теме
Инжекционную горелку, разработанную Александром Кузнецовым, особенно любят. Об её конструкции и сборке расскажет сам автор в этом видео.
Пример работы инжекционной горелки:
Правильно спроектированная и собранная по всем правилам инжекционная горелка прослужит долгое время. Данное устройство заменит дорогие станки из фабрики. С ней можно устранить множество бытовых проблем без привлечения специалистов.
Расскажите о том, как своими руками собирали инжекционную горелку для кузнечных работ. Если у вас есть полезная информация по теме статьи, оставляйте комментарии в форме ниже, задавайте вопросы, размещайте фотографии.