Изготовление газовой горелки из подручных материалов поэтапно
Список материалов и инструментов:
• дрель;
• болгарка;
• молоток;
• наждачная бумага;
• заготовки из латуни для форсунки рассекателя;
• тонкая латунная трубка диаметром 15 мм;
• деревянные бруски;
• тиски;
• силиконовый уплотнитель или ФУМ-лента;
• шланги для соединения;
• вентиль для регулировки.
Как изготовить форсунку и ручку
В первую очередь берем латунную трубку и приделываем к ней ручку – например, из старой горелки, или из деревянного бруска, перед этим его обработав. В бруске сверлим отверстие под латунную трубку с соответствующим диаметром. Засунув трубку в брус, закрепляем ее силиконом или эпоксидной смолой.
Далее приступаем к более трудоемкому и длительному этапу работы – изготовлению форсунки. Отверстие по размеру желательно должно быть 0,1 мм.
Сверлом можно проделать отверстие чуть больше, и затем края подогнать до 0,1 мм. Отверстие должно иметь правильную форму, чтобы пламя было ровное.
После этого фиксируем заготовку в тисках, берем молоток и аккуратно, в вертикальной плоскости с «оттяжкой» к середине заготовки наносим удары по будущей форсунке. Изделие равномерно прокручиваем для образования идеального отверстия.
Затем берем наждачную бумагу с мелкой зернистостью и шкурим головку форсунки. Для соединения с трубкой на заднюю часть изделия наносится резьба, также элементы можно просто спаять – но в дальнейшем ремонт деталей будет более сложным.
Теперь мы присоединяем устройство к газовому баллону и поджигаем его – горелка своими руками готова к работе. Однако здесь можно увидеть, что для регулировки газового потока можно только открывать и закрывать кран газового баллона, и так получить нужное пламя весьма сложно. Что мы можем сделать?
Как улучшить регулировку пламени
Для нормальной работы нашего самодельного агрегата мы установим на него рассекатель и кран. Кран монтировать лучше возле ручки, на расстоянии около 2–4 см, но можно закрепить и на подводящую трубку. Как вариант – взять кран горелки от старого автогена или другой аналогичный кран, который крепится резьбой. Чтобы уплотнить соединение, берем ФУМу-ленту.
Рассекатель устанавливаем на трубе с форсункой, он изготовляется из латуни, диаметр 15 мм. Самым оптимальным вариантом является деталь цилиндрической формы, где есть отверстие под трубку с форсункой. В случае отсутствия таковой, делаем так:
1. Берем трубу из латуни диаметром 35 мм и отрезаем кусок 100–150 мм.2. Берем маркер, отступаем от конца и намечаем 3–5 точек, с равным расстоянием между ними.3. Сверлим в трубе отверстия 8–10 мм, берем болгарку и к ним ровно делаем пропилы.4. Подгибаем все к центру и привариваем к трубе горелки.
Изготовление газовой горелки из подручных материалов: поэтапно
Список материалов и инструментов:• дрель;• болгарка;• молоток;• наждачная бумага;• заготовки из латуни для форсунки рассекателя;• тонкая латунная трубка диаметром 15 мм;• деревянные бруски;• тиски;• силиконовый уплотнитель или ФУМ-лента;• шланги для соединения;• вентиль для регулировки.
Как изготовить форсунку и ручку
В первую очередь берем латунную трубку и приделываем к ней ручку – например, из старой горелки, или из деревянного бруска, перед этим его обработав. В бруске сверлим отверстие под латунную трубку с соответствующим диаметром. Засунув трубку в брус, закрепляем ее силиконом или эпоксидной смолой.
Далее приступаем к более трудоемкому и длительному этапу работы – изготовлению форсунки. Отверстие по размеру желательно должно быть 0,1 мм.
Сверлом можно проделать отверстие чуть больше, и затем края подогнать до 0,1 мм. Отверстие должно иметь правильную форму, чтобы пламя было ровное.
После этого фиксируем заготовку в тисках, берем молоток и аккуратно, в вертикальной плоскости с «оттяжкой» к середине заготовки наносим удары по будущей форсунке. Изделие равномерно прокручиваем для образования идеального отверстия.
Затем берем наждачную бумагу с мелкой зернистостью и шкурим головку форсунки. Для соединения с трубкой на заднюю часть изделия наносится резьба, также элементы можно просто спаять – но в дальнейшем ремонт деталей будет более сложным.
Теперь мы присоединяем устройство к газовому баллону и поджигаем его – горелка своими руками готова к работе. Однако здесь можно увидеть, что для регулировки газового потока можно только открывать и закрывать кран газового баллона, и так получить нужное пламя весьма сложно. Что мы можем сделать?
Как улучшить регулировку пламени
Для нормальной работы нашего самодельного агрегата мы установим на него рассекатель и кран. Кран монтировать лучше возле ручки, на расстоянии около 2–4 см, но можно закрепить и на подводящую трубку. Как вариант – взять кран горелки от старого автогена или другой аналогичный кран, который крепится резьбой. Чтобы уплотнить соединение, берем ФУМу-ленту.
Рассекатель устанавливаем на трубе с форсункой, он изготовляется из латуни, диаметр 15 мм. Самым оптимальным вариантом является деталь цилиндрической формы, где есть отверстие под трубку с форсункой. В случае отсутствия таковой, делаем так:1. Берем трубу из латуни диаметром 35 мм и отрезаем кусок 100–150 мм.2. Берем маркер, отступаем от конца и намечаем 3–5 точек, с равным расстоянием между ними.3. Сверлим в трубе отверстия 8–10 мм, берем болгарку и к ним ровно делаем пропилы.4. Подгибаем все к центру и привариваем к трубе горелки.
Особенности изготовления
Особенности конструкции в том, что она очень проста в эксплуатации, следов копоти и отталкивающих запахов в процессе применения газовой горелки нет. Этот прибор компактен и его использовать можно фактически везде. Основным компонентом горелки считается промвентиль. Можно приобрести новую деталь, однако, и бывшие в употреблении, но находящиеся в рабочем состоянии вполне подойдут. Процесс изготовления горелки своими руками начинается с рукоятки, затем делается корпус и форсунка.
Чтобы получилась безопасная в эксплуатации и не тратящая топливо зря горелка, нужно взять за правило отказ от масштабирования и корректировок схем примера.
Справедливости ради стоит отметить, не все газовые приборы рассчитывают по законам газовой динамики. Но если изготовитель изменяет габариты деталей конструкции, то число Рейнольдса топлива (либо подсасываемого воздуха) выйдет за рамки, обозначаемые в оригинальном изделии. Горелка при такой «импровизации», если давать оптимистичный прогноз, станет коптить и будет «прожорливой», а то и вовсе будет опасной в эксплуатации.
И еще одно важное замечание, касающееся особенностей изготовления горелок: повышать ее мощность выше 10 кВт нельзя. И вот почему
При КПД горелки 95% (что является прекрасным показателем для любительского изобретения), при мощности прибора 1 кВт на его саморазогрев уйдет 50 Вт. Обжечься о конструкцию теоретически можно, но взрывом она не чревата. А вот если горелку соорудить на 20 кВт, 1 кВт будет лишним. Пороговое проявление выражается тем, что горячо, либо вспыхивает конструкция. Потому те чертежи горелки, что ориентируются на 7-8 кВт, не стоит рассматривать.
Прямые стационарные горелки на 1/2″ и 3/4″
Эта горелка, кроме того, что предназначена для стационарного применения, не может работать отдельно от печи. При работе отдельно возможно погасание пламени (сдувание его при давлении больше некоторой величины и проскакивание пламени внутрь до самой форсунки при давлении меньше некоторой величины). Это объясняется тем, что в ней не применяется рассекатель пламени, который даёт стабильность работы. Вместо него стоит небольшой раструб, но можно и без него, с прямой трубой. Только обязательно вставить трубу или раструб во входную горловину печи. Это даёт большую стабильность горения.
Входная горловина печи должна по диаметру быть больше диаметра трубы горелки в 1,2- 2 раза.
Если диаметры всё же равны, тогда обрез раструба должен не доходить до обреза горловины печи прибл. 1 см. Но в любом случае следует сначала опытным путём определить положение горелки, в котором достигается самое стабильное горение факела, а только потом думать о креплении. Все детали горелки сделаны из стандартных комплектующих, поэтому она обойдётся вам не дорого. У меня трубы нержа, вы можете применить обычные водопроводные. Переходы чугун. Заглушки стандартные из сантех магазина. Регулировка подачи воздуха решена мной таким образом. Просто поверните заглушку, которая выполняет роль заслонки.
Следует заметить, что поджечь горелку легче другим способом, нежели как я делал с ручными. Сначала обогащаем смесь путём поворота заглушки до закрытия сквозных отверстий. Потом поджигаем. Затем уже можно приоткрывать отверстия. Это хорошо видно на видеоролике. Впоследствии заглушку можно убрать вообще. Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,5 мм. Приблизительная тепловая мощность при давлении газа 2 кГ/см2- 5 кВт.
Эта горелка на 3/4″ является аналогом предыдущей. Разница в размере и, соответственно, в мощности. Подобранный диаметр отверстия форсунки около 0,8 мм. Приблизительная мощность при давлении газа 2 кГ/см2- 9 кВт. Во всех горелках мощность зависит от количества газа, выходящего из форсунки, а это в свою очередь зависит от диаметра форсунки и давления газа. От геометрии самой горелки зависит только эффективность сжигания этого газа. Я передумал сверлить заглушку большой горелки. Хочу впоследствии сопрягать её с воздуходувкой
Следует обратить внимание, что герметизация соединений нужна при подаче газа к форсунке. Остальные соединения можно не уплотнять.
На обеих прямых горелках изготовление форсунки несколько отличается от предыдущих. Заглушенная с одного конца трубочка вставляется поперёк большой трубы и прихватывается. И только потом настанке сверлится отверстие. Этим достигается соосность отверстия форсунки и трубы. На видео видно, как нужно поджигать горелку, предварительно обогатив смесь закрытием заслонки.
Горны, работающие на угле
Конструкция нагревательного устройства рассматриваемого типа включает в себя:
- Свод и боковые стенки, которые выкладываются из огнеупорного кирпича (шамота или динаса).
- Горновое гнездо, образуемое верхней поверхностью свода, где и нагреваются заготовки.
- Зонт, снабжаемый откидными шторками, и призванный улучшать естественную тягу в рабочем пространстве.
- Заднюю стенку (брандмауэр), в которой предусматриваются отверстия для подачи исходного воздуха.
- Воздушный кран, предназначенный для включения подачи воздуха к горновому гнезду.
- Защитный короб из жаропрочной стали, который соединяет между собой входную полость у крана подачи воздуха с горновым гнездом.
- Закалочную ёмкость (она может быть стальной или кирпичной), предназначенную для охлаждения заготовок при их термообработке или для охлаждения самого горнового гнезда от перегрева и последующего образования температурных трещин.
- Дымохода, через который производится удаление продуктов сгорания топлива.
- Емкостей под хранение угля и различного кузнечного инструмента.
Принципиальная схема работы кузнечного горна
Твёрдотопливный кузнечный горн – довольно капризное нагревательное устройство, и его разогрев требует от кузнеца определённого практического опыта. Особенно трудно разжечь горн, который продолжительное время не эксплуатировался, а также, если внешние температуры и давление воздуха – достаточно низкие. Каменный уголь, который используется в таких горнах, должен соответствовать требованиям ГОСТ 8180.
Подготовка горна к нагреву металла производится в следующей последовательности:
- Их горнового гнезда удаляются шлаки, остатки кованого металла, зола и окалина (это следует выполнять даже тогда, когда после окончания работ поверхность была тщательно очищена);
- Дымоходы и воздухоподводящие каналы продуваются сжатым воздухом (для небольших по размерам кузнечных горнов можно использовать пылесос);
- На поверхность горнового гнезда насыпается небольшой слой угля, при этом отверстие защитного короба не должно полностью перекрываться;
- Сверху на уголь помещают ветошь, смоченную в легковоспламеняющейся жидкости или древесные опилки;
- После розжига, когда горение становится устойчивым, добавляют следующую порцию угля (фракция может иметь повышенную, по сравнению с исходной, крупность);
- Открывается кран подачи воздуха, и устанавливается в среднем положении;
- По мере прогорания интенсивность дутья постепенно увеличивают.
Необходимое качество прогрева заготовки под ковку в открытом горне обеспечивается формированием поверхностной корки, которая образуется при горении топлива.
Внутри корки – всегда более высокая температура, поэтому заготовку помещают внутрь, а сверху закрывают очередной дозой угля. Верхнюю поверхность корки стараются при этом не разрушить, поскольку в противном случае нагрев будет медленнее, а угар металла и окалинообразование возрастут. Иногда, для ослабления процессов науглероживания металла корку сбрызгивают водой.
В открытых горнах наименее интенсивный нагрев металла происходит на периферии горнового гнезда, поэтому свежий уголь подсыпают именно по периметру нагреваемой заготовки. Если слой корки становится слишком толстым (более 5…10 мм), его ломают, т.к. в этом случае теплопроводность к заготовке уменьшается.
Заготовку во время нагрева периодически поворачивают, чтобы обеспечить всем её частям одинаковые условия нагрева. Пламя при горении угля должно иметь равномерный цвет при минимуме копоти.
Цвета нагретой стали при различных температурах таковы:
- Цвета тёмной вишни – 700…7500С;
- Вишнёво-красный – 750…8000С;
- Красный – 800…8500С;
- Светло-красный – 850…9000С;
- Оранжевый – 900…10500С;
- Тёмно-жёлтый – 1050…11500С;
- Светло-жёлтый – 1150…12500С.
Перегрев металла выше указанных температур недопустим. Перегретый металл характеризуется крупнозернистой структурой, которая хуже поддаётся ковке, особенно при формообразовании сложных кованых элементов.
Изготовление газовой горелки
Приступая к самостоятельному изготовлению устройства, необходимо приготовить инструменты для работы и подобрать требуемый материал. Прежде всего, выбирают материал для ручки. Жёстких требований не существует, поэтому каждый может использовать свою фантазию и возможности. Основными требованиями к ручке являются: её удобство в эксплуатации, чтобы она не перегревалась во время работы. Опыт показывает, что целесообразно использовать готовую рукоятку. Например, ручка от какого-нибудь, вышедшего из строя паяльника, кипятильника или другого бытового прибора.
Для изготовления подводящей трубки используется сталь. Выбирают стальную трубку диаметром не более 1см и толщиной стенки 2,5 мм. Изготовленную рубку вставляют в подготовленную ручку. Там её необходимо надёжно закрепить. Способ крепления выбирается в соответствии со своими возможностями.
После этого рассекатель надёжно закрепляют в корпусе. Следует предусмотреть небольшой зазор для внутреннего фланца. Рекомендуемый зазор должен составлять примерно 5мм. Такой зазор обеспечит необходимое замедление скорости потока газа, который поступает к запальнику. Замедление позволит надёжнее зажигать горелку.
Форсунку изготавливают из металлического прута. Она обеспечит подачу газа к области горения. Её изготавливают следующим образом. Сверлом диаметром в 2мм аккуратно делают глухое отверстие в корпусе форсунки. Затем сверлят отверстие сверлом 4мм. Оно необходимо для создания перемычки. Их аккуратно заклёпывают и шлифуют.
Чертеж газовой горелки
Конец изготовленной трубки соединяют с выходным отверстием редуктора. Для соединения применяют гибкий шланг. Материал подбирают из перечня разрешённых материалов для бытовых газовых систем. Это может быть специальная резина или особый тканевый материал. Для обеспечения надёжности и пожарной безопасности целесообразней использовать сертифицированный материал. Шланг надевают на трубку и закрепляют его стандартным хомутом.
После завершения сборки всего аппарата, требуется выставить оптимальное давление в баллоне. Перед поджигом горелки следует тщательно проверить всю систему подачи газа, смешивания с воздухом на наличие возможных утечек. Если они проявились, их обязательно необходимо устранить. Только после всех проверок можно зажигать горелку. Горелка должна обеспечивать длину горящей струи до 50 мм.
Грамотно самостоятельно собранная горелка прослужит надёжным помощником в делах на длительный срок. Она будет тем средством, которое поможет решать многие бытовые задачи, не прибегая к применению дорогостоящего инструмента.
Кузнечный горн из ведра
Создать кузнечный горн в домашних условиях можно из подручных материалов — к примеру, обычного ведра.
Создается такая печь достаточно просто: в стенках проделываются отверстия, внутренняя поверхность металла оьбшивается керамической ватой, способной выдержать температуру более 1200 градусов. Поскольку ведро обладает конусообразной формой, его необходимо правильно разместить, для чего устанавливаются ножки.
В средней части горна создается отверстие для горелки, в нижней прорезают вентиляционное отверстие. Шамотный кирпич, обладающий повышенной огнеупорностью, подкладывается на дно. Готовое оборудование нередко покрывают слоем термостойкой краски.
Принцип работы установки
Перед тем как приступить к сборке термической установки, нужно понимать принципы работы самодельного горна для ковки металла, чтобы упростить конструкцию печи для домашнего пользования. В основе работы прибора лежит энергетический выход при сжигании смеси углерода и кислорода, процент выделения металла в расплавленном виде. В процессе плавки углерод купирует реакцию окисления металла, постоянный поддув газа в топливо быстро повышает температуру в горне.
Разрабатывая чертеж будущего кузнечного приспособления, особое внимание следует уделить типу энергетического вещества, влияющего на конструкцию очага. По виду топливо для горна бывает:
- газовым (бутан, пропан);
- жидким (солярка, мазут);
- твердым (древесный уголь, кокс);
- смешанным (газово-жидким).
В зависимости от планируемой работы и размера заготовки термическая печь может быть с открытой или закрытой зоной очага. Домашнему мастеру следует помнить, что бытовой газ можно использовать в горне только после предварительной очистки от серы методом «прогонки» через жидкий нафталин. Изделия из прогретого газовой горелкой металла не могут использоваться в качестве нагружаемых деталей.
Основным требованием к обеспечению безопасности мастера является установка мощной принудительной вентиляционной системы, даже если для устройства кузнечного горна используется бытовой паяльный аппарат, работающий на баллонном газе. Прибор позволит заниматься изготовлением декоративных элементов интерьера и экстерьера в собственном гараже.
Беремся за горн
Начинающему кузнецу для приобретения опыта и чутья лучше всего быстренько сделать мини-горн из 6 шамотных кирпичей, см. рис. Лезвие топора, чтобы побриться можно было, или охотничий нож в нем не раскалишь под закалку, но можно греть мелочь для художественной ковки, концы длинномера под ковку или гнутье или плавить в тигельке драгцвет.
Полки колосниковой решетки из обрезков стальных труб, а самые колосники – из стальной полосы 4-6 мм толщиной. Колосники нужно закрутить на угол винтом, чтобы захватывали дутьевой поток, как показано на рис. Топливо – кокс или уголь. Розжиг и дутье – паяльной лампой, газовой или бензовоздушной горелкой.
Пользуются этим горном только на открытом воздухе, т.к. зонта с дымоходом нет.
Горелка Бабингтона своими руками
Достойной альтернативой магазинным горелкам будет изготовление горелки на отработанном масле своими руками. Для начала требуется определиться с типом устройства. Эжекционные схемы сложны для домашнего производства, а испарительные обладают ограниченной сферой применения. Значит, оптимальным вариантом будет устройство Бабингтона, которое изначально предназначалось для работы на дизельном горючем.
Ключевой принцип действия этой горелки в том, что струя сжатого воздуха подается прямо через слой отработки. Также в устройстве не предусмотрены узкие места, способные забиться грязью. Для создания узлов горелки понадобятся такие материалы:
- Топливный узел — бак с наличием ТЭНа мощностью до 1 кВт из нержавеющего металла. Отстойник с трубой, сгон с дюймовой резьбой и переходником 2/1 дюйм для слива лишнего отработанного масла в бак. Медная трубка с диаметром 1 см и толщиной до 0,15 см. Маслонасос с электродвигателем, оборудованный масляным фильтром с крупной сеткой (можно снять с автомобиля, либо мотоцикла).
- Пневматический узел — компрессор с допустимым давлением 2-4 атм., трубка для воздушной струи диаметром 1-1,5 см.
- Камера смешивания топлива с воздухом — пустой металлический шар, либо полусфера с достаточной толщиной для отверстия в 0,3мм (гайка с заглушкой, дверная ручка из латуни и т.д.).
- Сопло, направляющее пламя в нужную сторону. Длинна 20-40 см, внешняя резьба диаметром 2 дюйма.
- Соединительные части (фитинги) и переходные части (переходники) позволяющие собрать всю узлы в единую горелку.
Подготовка модулей горелки к сборке
Роль ключевой детали отводится полусфере, в которой происходит смешивание отработанного масла с кислородом. В ней нужно просверлить отверстие, влияющее на мощность будущей горелки. Для отопительного котла 15 кВт подойдет форсунка с единственным отверстием в 0,2 мм. Большей мощности горелки можно добиться 3-4 отверстиями 0,1-0,25 мм, с обязательным расстоянием в 0,8-1 см (так факелы с каждого отверстия не будут гасить друг друга). Одно отверстие в четверть сантиметра потребляет 2 л отработанного масла за час работы.
Топливный бак выполняется из стойкого к коррозиям металла, как и отстойник для горючего. Последний оборудуется трубкой, по которой отработанное масло поступает обратно в бак. В нижней части отстойника делают заглушку для слива грязного остатка. В бак встраивается ТЭН, оборудованный регулятором, который будет его отключать при 70°С.
Роль корпуса играет крестовина или тройник, к которым монтируется сопло и переходники. Вверху подача масла, сзади подача сжатого воздуха, внизу переходник под слив излишков топлива. Роль переходников играют заглушки с отверстиями для трубок подачи воздуха и масла.
Двигатель насоса для подачи отработки подключается к сети с напряжением 220В. Масло (отработка) из бака поступает по медной трубке, с одной стороны, трижды обмотанной вокруг сопла, а с другой заведенной в бак через масляный фильтр.
Трубку для воздуха крепят к полусфере с просверленной форсункой и устанавливают переходник-заглушку. Сама полусфера располагается таким образом, чтобы горючее из медной топливной трубки полностью покрывало форсунку, а остатки стекали в отстойник. Компрессор воздуховода также подключается к бытовой сети.
Подготовка горючего для горелки
Устройство, работающее на отработанном масле, потребляет любой вид отработки. Моторные масла с большой водностью перед заливкой смешиваются с дизельным топливом (либо чистым маслом). Отработку с умеренным загрязнением можно заливать сразу.
Пищевые масла желательно отстоять перед использованием, затем слить остаток. Мазут и вязкие ГСМ требуется прогреть до 70-80°С. Для большей эффективности в синтетические и минеральные масла при заливке добавляют 10% дизтоплива.
Техника безопасности
- В помещении, где используется устройство, обязательно наличие огнетушителей.
- Если пол и стены помещения изготовлены из горючего материала, их обшивают асбестом или металлом.
- Горючее хранится на расстоянии, недостаточном для воспламенения от работы горелки.
- Маслянистые подтеки вовремя удаляются.
- Работающую горелку нельзя оставлять без надзора.
Горелка Бабингтона — это надежное устройство, обладающее повышенным сроком эксплуатации и призванное принести экономию владельцу.
Горн на отработанном масле
Учитывая, что нефтепродукты дорогие, выгодно использовать горн на отработанном масле. Чтобы изготовить горн на отработке используются детали, отслужившие свой срок. После переработки печей, проявился существенный недостаток — отработанная смесь плохо зажигалась. Чтобы устранить эту проблему, в горн на отработке был встроен дополнительный отсек. Здесь происходит предварительный подогрев масла углем или дровами. Для улучшения горения, топливная отработка проходит через фильтры, в нее добавляется солярка или бензин.
Как результат, горн на отработке имеет преимущества в виде желтого огня и стабильной температуры.
Изготовить его можно своими руками:
- Изготовление идет из шамотного кирпича, габаритами: 85×48×40 см.
- Свод выполняется в виде арки, для удержания температуры.
- Корпус полностью оббит листами железа. На боковые стороны используется толщина 1,5 мм, а верх и низ подбиваются листами 2 мм.
- Опоры изготавливаются из уголков исходя из веса конструкции.
В камеру, вентилятором, ведется нагнетание воздуха. На возвышении установлен резервуар с отработкой. Из него масло по трубопроводу попадает в камеру, где подхватывается воздухом, который движется под давлением 2 атм. Отработка разбивается и подается в форсунку.
Для сокращения времени розжига, в горн на отработке ставится ТЕН. Время на разжигание может занять до 30 мин. Зато горячая смесь горит хорошо. Теперь нужно следить, чтобы не произошло расплавления шамота.
Схема печи на отработке:
