Какая температура пламени в газовой горелке?

Газовая горелка — незаменимый элемент в доме, в мастерской, в походе или на пикнике. Благодаря простоте использования и эксплуатации эти приборы давно опередили другие газовые приборы. При выборе газовой горелки необходимо учитывать площадь будущего использования, мощность прибора и максимально возможную температуру горения. Последний фактор является наиболее важным, особенно если горелка нужна для выполнения конкретной работы. Поэтому необходимо изучить и запомнить основные параметры, влияющие на распределение температуры горения.

Типы горелок

На сегодняшний день наиболее распространенной является пропановая горелка. Если классифицировать по типу используемого топлива, то можно выделить и жидкостные разновидности, а также те, которые работают на горючей смеси.

В качестве топлива в жидкостной горелке используется мазут. Данный тип устройства используется гораздо реже, чем его пропановый аналог, так как его эффективность проявляется только в диапазоне температур от +10 до +15 градусов Цельсия.

Отличие горелки, работающей на горючей смеси, заключается в том, что помимо газа в рабочую зону подается воздух или кислород.

Горелки также можно классифицировать по количеству рабочих сопел. В некоторых моделях их количество может достигать 4 шт. Такое изделие позволяет значительно расширить функциональные возможности и одновременно обогреть большую площадь поверхности. Недостатком увеличения количества форсунок является повышенный расход топлива. Поэтому такие устройства целесообразно использовать на объектах с большой площадью.

Горелки также можно классифицировать по наличию в конструкции редуктора. Это устройство отвечает за изменение интенсивности подачи горючей смеси в рабочую зону. То есть, если в горелке есть редуктор, то можно регулировать мощность пламени. Стоимость приборов без редуктора будет ниже.

Горелки различают также по варианту поджига топлива. Большинство современных приборов получили функцию пьезоподжига, что делает использование прибора более простым и безопасным. Однако остаются варианты, в которых топливо приходится поджигать с помощью спичек или зажигалки.

Горелка может быть оснащена стандартной или укороченной трубкой подачи газа. Этот элемент может быть прямым или изогнутым. Эти параметры подбираются в соответствии с поставленными рабочими задачами.

Принцип действия

Принцип работы газовой горелки следует рассматривать на примере стандартного прибора. Она состоит из следующих этапов:

1. Первоначально подготавливаются воздух и топливо. С их помощью настраиваются необходимые для работы характеристики, например, направление потока или его скорость. При необходимости перед использованием горелку необходимо предварительно прогреть.
2. На следующем этапе топливо смешивается с воздухом, образуя горючую смесь. Важно отметить, что для инжекторных комплектующих большое значение имеет эффект «всасывания». При прохождении газовой струи через трубку под давлением в ней возникает разрежение, т.е. воздух попадает в трубку и смешивается с газом.
3. Сгорание. Этот процесс представляет собой реакцию окисления топлива с помощью кислорода. Полученная смесь поджигается устройством на конце трубки.

От чего зависит температура горения

Существует несколько основных факторов, влияющих на этот показатель:

• Конструктивные особенности и область применения прибора. Бытовое устройство, например, горелка для газового баллона, способно создать пламя с минимальным порогом нагрева. В отличие от бытовых приборов, существуют профессиональные производственные горелки, способные создавать максимальную температуру горения.
• Мощность. Аппарат мощностью 700 Вт предназначен для плавки небольших металлических деталей, например медной проволоки. Приборы мощностью до 1.Мощность 500 Вт легко справляется с листом металла толщиной до 3 миллиметров. Горелки мощностью до 3 кВт могут расплавить металлический предмет или листовой металл толщиной до полутора сантиметров.
• Состав топливной смеси. Кислород является основным компонентом любого топлива, и без него процесс горения невозможен. Другими компонентами смеси могут быть различные газы, например пропан. Важно помнить, что выбор топливной смеси и топлива зависит от типа аппарата. В то же время пропорции компонентов влияют на температуру горения.
• Система поддува. Аппарат с вентилятором может добавить к температуре еще 700 градусов Цельсия.

Показания температуры факела могут отличаться. и в каждой части пламени она может отличаться на сотни градусов.

Пламя горелки можно разделить на три части:

1. Внутри. Она находится у основания пламени. Здесь температура будет минимальной, а цвет факела будет иметь голубоватый оттенок. В числовом выражении температура у основания составляет около 300 градусов, а чуть выше основания эта цифра возрастает до 520 градусов. Здесь происходит только процесс нагрева пламени, но не горение.
2. Средняя. Он находится сразу после основания и там, где температура будет наиболее высокой. Однако в центре пламени начинается дефицит кислорода и образование продуктов разложения. Средняя температура в этой части факела составляет 1560 градусов Цельсия.
3. Ограждающее пламя (или, как его еще называют, окислительное пламя). Эта часть имеет самый высокий КПД. Измерения температуры в этом месте показывают, что она будет идентична значениям средней части. Однако ближе к кончику факела это значение теряет несколько десятков градусов. Для этой области характерен более светлый оттенок горения. Из-за избытка воздуха газ полностью сгорает.

Температура пламени горелки

Температура пламени горелок различных типов

Многие современные модели горелок не могут работать без газового баллона. Они крепятся к цилиндру с помощью специальных форсунок. Существует несколько типов таких устройств:

• Самые простые и экономичные бытовые модели способны обеспечить температуру пламени 1000 градусов Цельсия. Одним из ярких представителей этого типа моделей является туристическая горелка. Она достаточно удобна в использовании и служит для решения широкого круга задач. Топливной смесью здесь может быть бутан или пропан.
• Модели с более высокой стоимостью способны создавать температуру пламени 1200 градусов Цельсия. Баллон со сжиженным газом и инжекторное устройство позволят поднять уровень температуры до 1600 градусов Цельсия. Приборы этого типа используют в своей работе мастера, обрабатывающие изделия из металла. Кроме того, изделия рассматриваемой категории имеют функцию высокоточной регулировки температуры и используются для сварки с четким контуром. В качестве топливной смеси здесь также используется газ бутан или пропан. К этой категории устройств стоит отнести баллоны с горелками. Эти устройства способны нагревать пламя до температуры 1500 градусов, а свое название получили благодаря конструктивным особенностям крепления баллончика в устройстве.
• Максимальная температура составляет 2400 градусов Цельсия. Сам прибор не способен поддерживать такой уровень температуры. Достичь такого показателя удается благодаря использованию в качестве топлива метилацетилен-пропадиен. Аппарат может быть использован для сварки высокоуглеродистой стали или другого идентичного металла. Максимально возможная температура, достигаемая при сжигании топлива в газовой горелке, составляет 3000 градусов Цельсия. Достижение данного показателя возможно при сжигании ацетилена. Но такая смесь применяется редко, так как при обработке металлов температура будет слишком высокой.

Естественно, существует множество типов горелок, и каждая из них имеет свою температуру. Однако в целом приборы эконом-сегмента успешно справляются с различными бытовыми задачами и температурой пламени до 1000 градусов Цельсия. Более дорогие приборы имеют более современный дизайн и могут достигать более высоких температур.

Интересный факт. Температура резака в стандартной газовой горелке достигает всего 700 градусов. Это объясняется тем, что газ, используемый в качестве топлива, на 97% состоит из метана.

Максимальная температура пламени

Этот показатель позволяет определить скорость резки металла горелкой. Она, в свою очередь, определяется используемым топливом и его свойствами. Параметром максимальной температуры обладает ацетилен, который способен в кратчайшие сроки нагреть пламя до такой степени, что оно может расплавить металл. На кончике резака температура может достигать 3000 градусов Цельсия. Естественно, чем дальше от наконечника, тем ниже значение температуры.

Регулировка пламени

Цель регулировки мощности горения заключается в том, чтобы пользователь установил стабильный уровень пламени. Под этим понимается пламя с симметричным ядром и достаточной мощностью для выполнения поставленной задачи. Важно отметить, что яркость цвета пламени не может отличаться от одной части пламени к другой. Цвет хорошего пламени, напротив, однороден и симметричен.

Для достижения нужного уровня включается прибор, открывается кислородный вентиль и уменьшается подача ацетилена. Через несколько минут становится заметным изменение формы факела. Как только пламя достигает рабочего размера, кислородный вентиль закрывается. Указанный способ регулировки не может быть использован при работе с газовым баллончиком и паяльником. В таком устройстве смесь подается равномерно, и нет необходимости регулировать пламя. Для целей управления горелка такого типа оснащается внешним клапаном.

При выборе горелки следует внимательно изучить ее конструкцию на предмет наличия клапана, а также вращающейся трубки. Первая обязательно должна быть чувствительной. Конструкция трубки облегчает использование горелки, так как позволяет направить резак на рабочую поверхность. Если сопло прибора расположено в неправильном положении, то пользоваться таким устройством категорически запрещено. Нарушение правил безопасности может привести к некачественной обработке поверхности. Особенно в тех случаях, когда резак используется для резки металла.

Мощность пламени зависит также от пропускной способности канала. Если она засорится, то и уровень пламени будет ниже. Для устранения проблемы и настройки пламени на увеличение необходимо прочистить канал.

Рекомендации по эксплуатации

Газовая горелка является независимым источником большого количества тепловой энергии. Этот аппарат можно использовать для решения широкого круга задач (достаточно отрегулировать мощность и температуру пламени):

• Устройство с тонким пламенем используется для расплавления и спайки швов на изделиях из кварца, фарфора, пластмассы или стекла;
• Трубный обжиг, нагрев или обжиг листового металла и изделий из сплавов и легкоплавких металлов. Этот вид работ лучше всего выполнять с помощью газовой горелки, имеющей направленное пламя и температуру горения не менее 1500 градусов Цельсия;
• Горение древесины в костре или мангале, нанесение рисунка на поверхность древесины, а также обжиг деревянных конструкций. Лучше всего выбрать горелку с минимальной температурой пламени;
• Приготовление пищи. С помощью горелки можно быстро и качественно обработать тушку птицы, придать определенную текстуру и цвет мясному блюду и даже украсить десерт. Для этих целей также рекомендуется выбирать прибор с компактными размерами и минимальной температурой пламени.

При использовании газовой горелки важно помнить, что недостаток кислорода приводит к неполному сгоранию пламени и образованию продуктов сгорания, т.е. сажи. Эти обстоятельства отрицательно скажутся на конечном результате проделанной работы.

Важно также помнить об основных правилах безопасности при работе с газовыми горелками, так как это неразрывно связано с открытым огнем и определенными рисками. Следует обратить внимание на следующие правила:

1. Перед началом работ, связанных с использованием газового прибора, необходимо внимательно изучить рекомендации производителя и конструкцию самого прибора. Если прибор не соответствует требованиям инструкции, эксплуатировать его категорически запрещается. В процессе эксплуатации не стоит отступать от рекомендаций, приведенных в инструкции.
2. Не допускается нагревать баллон в непосредственной близости от открытого источника тепла, например, плиты или костра. Перегрев баллона может привести к детонации и травмам от разлетающихся металлических осколков. Рекомендуется также защищать баллон от прямого воздействия солнечных лучей.
3. По окончании работы баллон и непосредственно газовый нагреватель необходимо хранить в каталитическом мешке для обогрева. Такой способ хранения позволит сохранить работоспособность прибора и мощность горения в течение длительного времени. Это правило особенно касается горелок, которые используются очень часто.