Ацетиленовые горелки: описание и правила применения

Ацетиленовые горелки: описание и правила применения

1. Характеристика
2. Назначение
3. Принцип работы
4. Критерии выбора
5. Правила использования

Даже люди, далёкие от мира сварочных технологий, периодически слышат что-то об ацетиленовых горелках. Но чтобы эффективно варить металл, этих знаний, конечно, недостаточно. Обязательно необходимо учесть профессиональное описание устройства и правила его применения.

Лампы с наддувом

Устройство и назначение эжекторных паяльных ламп более специфичное. Данные устройства используются для обработки цветных металлов. Благодаря большой температуре и возможности регулировать пламя эти устройства превосходны для пайки и закалки металлов, прочей термической обработки, требующей высокой точности температуры и строго очерченного конуса.

Специфика применения серьезно корректирует размер сопел и горелок. Миниатюрные аппараты служат для пайки тонкого металла и ювелирных украшений. У горелок среднего класса толщина конуса составляет 3−9 мм, они более остальных подходят для электрической пайки соединительных кабельных муфт, алюминиевых и медных трубок.

Читать также: Как измерить амперы тестером

Благодаря высокой мощности более крупные изделия рационально использовать в следующих областях:

• художественная ковка;
• точная штамповка и гибка металла.

Именно эти инструменты используются домашними мастерами в качестве основы самодельных закалочных печей и газовых горнов.

В случае с эжекторными вариантами понятие нестабильности пламени сугубо фигуральное, хотя есть вероятность периодических вспышек газа, в ядре температура остается стабильной относительно. Контур преднагрева газа больше используется для повышения экономичности горелок, быстрейшего их выхода на рабочую мощность, более точного регулирования температуры.

Горелки на газовый баллон: температура пламени

Сегодня большой популярностью пользуются горелки, которые закрепляются непосредственно на газовом баллончике. В зависимости от способа крепления они делятся на три основных вида:

1. Резьбовые, которые просто навинчиваются на баллон. Такой способ позволяет обеспечить направленное горение и добиться факельной структуры пламени. Для работы с такими устройствами применяется газ, имеющий повышенное содержание пропана. Максимальная температура пламени газовой горелки составляет 1800 градусов, однако ее можно регулировать, убавляя или добавляя подачу газа либо кислорода с помощью специально предназначенных вентилей.
2. Цанговые. Самые распространенные горелки, способные обеспечить температуру пламени до 1500 градусов.
3. Пьезоэлектрические, которые отличаются удобством розжига пламени и использования для самых различных целей. Не предназначены для установки на баллончики с газом, но народные умельцы часто применяют именно такие устройства. Температура пламени достигает все тех же полутора тысяч градусов.

Одним из преимуществ таких горелок является возможность регулировать температуру пламени. Именно благодаря ей устройства можно применять для самых различных целей.

Хранение и транспортировка ацетилена

Ацетилен выпускают по ГОСТ 5457 растворенным и газообразным. Хранят и транспортируют его в растворенном состоянии в специальных стальных баллонах по ГОСТ 949, заполненных пористой, пропитанной ацетоном массой. Ацетилен, растворенный в ацетоне не склонен к взрывчатому распаду.

Баллоны окрашены в серый цвет и надписью красными буквами «АЦЕТИЛЕН» на верхней цилиндрической части.

Максимальное давление ацетилена при заполнении баллона составляет 2,5 МПа (25 кгс/см 2 ), при отстое и охлаждении баллона до 20°С оно снижается до 1,9 МПа (19 кгс/см 2 ). При этом давлении в 40-литровый баллон вмещается 5-5,8 кг С₂Н₂ по массе (4,6-5,3 м 3 газа при 20°С и 760 мм рт. ст.).

Давление ацетилена в полностью наполненном баллоне изменяется при изменении температуры следующим образом:

Другие требования техники безопасности можно узнать из статьи о классе опасности и мерах безопасности при работе с ацетиленом

Как выбрать ацетиленовую горелку

В торговой сети реализуются множество модификаций сварочных горелок, как отечественного, так и западного производства. Наконечник ацетиленовой горелки бывает от 0 до 7 типоразмера.

Главные параметры выбора зависят от параметров свариваемых деталей:

• толщины свариваемых узлов;
• химического состава свариваемого металла;
• размер соединительного сварочного шва.

Топ 6 надежных горелок

Сегодня самыми популярными устройствами являются:

• горелка ацетиленовая г2 — м «Малютка» — для пайки высокотемпературным припоем, цена: 2650 руб.;
• горелка ацетиленовая г2 — 4м,с 4-мя цельнотянутыми наконечниками: от 0 до 3 размера, с возможной толщиной свариваемого металла от 0.3 до 8.,0 мм, цена: 2559 руб.;
• горелка ацетиленовая гс — 2, с толщиной свариваемого металла от 0.5 до 5.0 мм, цена: 1250 руб.;
• горелка ацетиленовая г2 — 23, с толщиной свариваемого металла от 1.0 до 4.0 мм, цена: 1439 руб.;
• горелка ацетиленовая гс -3, с наконечниками 4,6 с климатическим исполнением +45С до -40С, цена: 1197 руб.

Плюсы и минусы

Самым главным достоинством этого вида сварки является автономность, поэтому отсутствует необходимость в источнике тока, что особо приемлемо при выполнении монтажно-строительных работ на площадках, где отсутствует электроэнергия.

Преимущества ацетиленовой сварки:

1. Возможность регулирования расстояния до свариваемой поверхности и рабочих режимов, что позволяет исключить брак в виде прожогов, даже в случае соединения тонких металлических листов.
2. Мобильность перемещений и транспортировка по монтажно-строительной площадке.
3. Надежность и высокое качество производимых работ.
4. Контроль за процессом сварки.
5. Возможность выполнения неповоротного шва, вблизи препятствий, например, стены без необходимости осуществления операционного стыка.
6. Создание неразъемных металлических соединений с различными температурами точек плавления.
7. Настройка силы и размера сварочного пламени.
8. Повышение качества шва с применением легирующей стальной проволоки.
9. Устранение процессов возникновения деформационных сдвигов конструкции и стыка, путем регулировки температурного режима нагрева, тем самым достигая расчетный режим сваривания металлов.
10. Низкая стоимость оборудования и расходников для устройства.

Недостатки при использовании мини ацетиленовой горелки:

1. Работы могут выполнять только обученные и аттестованные работники.
2. Низкая производительность работ по сварке.
3. Изменение химических и структурных свойств материала на большой площади нагрева.
4. Применение ацетилена создает высокую пожароопасность среды;
5. Большая загазованность в месте сварочных работ.
6. Низкокачественное пайка узлов из легированных стальных материалов.
7. Невозможность выполнения сварки внахлёст.

Получение

В лаборатории

В лаборатории, а также в газосварочном оборудовании, ацетилен получают действием воды на карбид кальция[3] (Ф. Вёлер, 1862 год),

C a C 2 + 2 H 2 O → C a ( O H ) 2 + C 2 H 2 ↑ +2H_<2>Orightarrow Ca(OH)_<2>+C_<2>H_<2>uparrow >>>

а также при дегидрировании двух молекул метана при температуре свыше 1400 °C:

2 C H 4 → C 2 H 2 + 3 H 2 rightarrow C_<2>H_<2>+3H_<2>>>>

В промышленности

В промышленности ацетилен получают гидролизом карбида кальция и пиролизом углеводородного сырья — метана или пропана с бутаном. В последнем случае ацетилен получают совместно с этиленом и примесями других углеводородов. Карбидный метод позволяет получать очень чистый ацетилен, но требует высокого расхода электроэнергии. Пиролиз существенно менее энергозатратен, т.к. для нагрева реактора используется сгорание того же рабочего газа во внешнем контуре, но в газовом потоке продуктов концентрация самого ацетилена низка. Выделение и концентрирование индивидуального ацетилена в таком случае представляет сложную задачу. Экономические оценки обоих методов многочисленны, но противоречивы[4][:стр. 274].

Получение пиролизом

Электрокрекинг

Метан превращают в ацетилен и водород в электродуговых печах (температура 2000—3000 °С, напряжение между электродами 1000 В). Метан при этом разогревается до 1600 °С. Расход электроэнергии составляет около 13000 кВт•ч на 1 тонну ацетилена, что относительно много (примерно равно затрачиваемой энергии по карбидному методу) и потому является недостатком процесса. Выход ацетилена составляет 50 %.

Регенеративный пиролиз

Иное название — Вульф-процесс. Сначала разогревают насадку печи путём сжигания метана при 1350—1400 °С. Далее через разогретую насадку пропускают метан. Время пребывания метана в зоне реакции очень мало и составляет доли секунды. Процесс реализован в промышленности, но экономически оказался не таким перспективным, как считалось на стадии проектирования.

Окислительный пиролиз

Метан смешивают с кислородом. Часть сырья сжигают, а образующееся тепло расходуют на нагрев остатка сырья до 1600 °С. Выход ацетилена составляет 30—32 %. Метод имеет преимущества — непрерывный характер процесса и низкие энергозатраты. Кроме того, с ацетиленом образуется еще и синтез-газ. Этот процесс (Заксе-процесс или BASF-процесс) получил наиболее широкое внедрение.

Гомогенный пиролиз

Является разновидностью окислительного пиролиза. Часть сырья сжигают с кислородом в топке печи, газ нагревается до 2000 °С. Затем в среднюю часть печи вводят остаток сырья, предварительно нагретый до 600 °С. Образуется ацетилен. Метод характеризуется большей безопасностью и надёжностью работы печи.

Пиролиз в струе низкотемпературной плазмы

Процесс разрабатывается с 1970-х годов, но, несмотря на перспективность, пока не внедрён в промышленности. Сущность процесса состоит в нагреве метана ионизированным газом. Преимущество метода заключается в относительно низких энергозатратах (5000—7000 кВт•ч) и высоких выходах ацетилена (87 % в аргоновой плазме и 73 % в водородной).

Карбидный метод

Этот способ известен с XIX века, но не потерял своего значения до настоящего времени. Сначала получают карбид кальция, сплавляя оксид кальция и кокс в электропечах при 2500—3000 °С:

Известь получают из карбоната кальция:

C a C O 3 → C a O + C O 2 rightarrow CaO+CO_<2>>>>

Далее карбид кальция обрабатывают водой:

C a C 2 + 2 H 2 O → C 2 H 2 + C a ( O H ) 2 +2H_<2>Orightarrow C_<2>H_<2>+Ca(OH)_<2>>>>

Получаемый ацетилен имеет высокую степень чистоты 99,9 %. Основным недостатком процесса является высокий расход электроэнергии: 10000—11000 кВт•ч на 1 тонну ацетилена.

Подготовка ацетиленовой горелки Г2С-М к работе

Перед началом работы убедитесь в исправности оборудования и проверьте:

• герметичность присоединения рукавов, всех разъемных и паянных соединений;
• наличие разряжения (подсоса) в канале горючего газа.

Установите рабочее давление газов в соответствии с таб.1 редукторами на баллонах.

Откройте на 1/4 оборота кислородный вентиль и на 1/2 оборота вентиль ацетилена, зажгите горючую смесь. Отрегулируйте вентилями горелки «нормальное » пламя.

Выключение подачи газов производить в обратном порядке: горючий газ, кислород.

Содержите горелку в чистоте, периодически очищайте наконечник от нагара и брызг металла с помощью наждачного полотна или мелкого напильника.

Эта часть наиболее близка к центру или находится чуть ниже его. Здесь мало кислорода для горения и много топлива. Если в эту область внести вещество, в котором имеется кислород, то он отнимется у вещества.

Зажигалка — это устройство портативное, которое предназначено для получения огня. Она может быть бензиново или газовой, в зависимости от применяемого топлива. Ещё существуют зажигалки, в которых собственного топлива нет. Они предназначаются для поджига газовой плиты. Качественная турбозажигалка — это прибор относительно сложный. Температура огня в ней может достигать 1300 градусов.

Режимы термической обработки блюд

На практике при приготовлении блюд применяются различные методы тепловой обработки, требующие разной температуры нагрева. Как правило, в технологических рецептурах уточняется не только время приготовления яства, но и рекомендуемый температурный режим:

• для варки продуктов в воде или молоке достаточно после закипания поддерживать уровень нагрева в пределах 95-98°С;
• для жарки котлет и мясных стейков требуется уровень нагрева 190-230°С;
• чтобы пожарить картофель, достаточно разогрева 130-190°С;
• процесс тушения овощей и мяса производится при температурном режиме 90-130°С.

Итак, выше были приведены стандартные значения температур горения баллонного и магистрального газа для конфорок и духового шкафа. Если в духовке отсутствует термометр с числовыми обозначениями, определить значения, соответствующие каждой шкале, можно по свойствам плавления различных продуктов.

Кол-во блоков: 11 | Общее кол-во символов: 14338
Количество использованных доноров: 7
Информация по каждому донору: