Основана в 1992 г.ООО ФИРМА БСТ-3Телефон (495) 4856463

Лабораторные газовые горелки
Классификация, характеристики, применение

 

Введение

Представленный материал предназначен преимущественно для персонала организаций, в которых используются газовые лабораторные горелки. Дано описание 24-х моделей газовых горелок для природного и сжиженного газа, приведена классификация горелок, Приведены практические рекомендации по выбору горелок и их применению для различного вида работ.

Для удобства работы статья разбита на отдельные разделы, к которым можно непосредственно перейти из оглавления, расположенного ниже, щелкнув мышью на названии того или иного раздела. По всему тексту статьи с правой стороны имеются вертикальные стрелки, щелкнув на которых, можно вновь вернуться в раздел оглавление.

I.Содержание.

Назначение и области применения горелок

Bst-3.ru представляет лабораторные газовые горелки 24-x моделей для пайки деталей низкотемпературными припоями, подогрева, плавления, стерилизации в открытом пламени инструментов, для фламбирования в медицине, для проведения испытаний на огнестойкость, воспламеняемость, на нераспространение горения, термостойкость и пожаробезопасность материалов и изделий, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб, тиглей и т.п.), для простейших стеклодувных операций и других подобных термических процессов.

Предназначены для использования в химических и школьных лабораториях, ювелирных мастерских, микробиологических, цитологических, биотехнических лабораториях, медицинских учреждениях, испытательных технических центрах и зуботехнических лабораториях, а также везде, где требуется применение открытого пламени небольшой тепловой мощности.

Устройство горелок

Горелка это устройство, обеспечивающее устойчивое сгорание смеси газообразного топлива (далее газ) с кислородом и возможность регулирования процесса горения. Чем больше подается в горелку газа, тем больше требуется кислорода для сгорания этого газа и тем больше тепла выделяется в пламени горелки.

Лабораторные горелки предназначены для процессов нагрева, не требующих большего количества тепла, вследствие чего они расходуют малое количество газа, для горения которого достаточно кислорода, содержащегося в окружающем воздухе. Лабораторная газовая горелка Бунзена мод.32, 33Поэтому практически все лабораторные горелки относятся к классу атмосферных горелок, т.е. горелок использующих для горения кислород воздуха, поступающий в них из окружающей среды.

Наибольшее распространение в лабораторной практике получили горелки Бунзена, Теклю и Мекера. Однако применяются и горелки других конструкций, в которые воздух подается под давлением от внешнего источника сжатого газа.

Горелка Бунзена - устройство, имеющее инжектор, установленный в металлической трубке с отверстиями для поступления воздуха, которая закреплена на подставке с боковым вводом для подачи газа. При работе горелки газ Распределение температуры в пламени горелки Бунзенав виде струи с большой скоростью выходит из сопла инжектора ( Фиг.1 поз.1), создавая разрежение в трубке.

Благодаря этому разряжению, воздух засасывается (инжектируется) из атмосферы через отверстия (Фиг.1 поз.4) в трубке, образуя, таким образом, горючую смесь из газа и воздуха, которая поджигается на выходе из горелки.

Распределение температуры в град. Цельсия по высоте пламени горелки Бунзена показано на рисунке справа.
Приток воздуха в горелку регулируется перекрытием отверстий в трубке посредством подвижной втулки ( Фиг.1 поз.2). На прилагаемом видеоролике демонстрируются приемы работы с горелкой Бунзена .

Справка: БУНЗЕН РОБЕРТ ВИЛЬГЕЛЬМ (Bunsen Robert Wilhelm) (1811-1899), немецкий химик. В 1855 г. разработал конструкцию газовой горелки, которая получила имя «Горелка Бунзена». Лабораторная газовая горелка Теклю

Горелка Теклю (Фиг. 2) это усовершенствованный вариант горелки Бунзена. Отличается устройством подачи воздуха в горелку. Воздух поступает в щель между расширенной к низу частью трубки и диском с внутренней резьбой (Фиг.2 поз.1) , вращением, которого изменяют ширину щели, уменьшая или увеличивая приток воздуха. Температура пламени в этой горелке несколько выше, чем в горелке Бунзена.

На прилагаемом видеоролике можно увидеть работу горелки Теклю . Обратите внимание, что в нижней части пламени этой горелки, как и горелки Бунзена, температура пламени настолько мала, что невозможно зажечь спичку.

Справка: ТЕКЛЮ НИКОЛАЕ (Teclu Nikolae) (1839-1916), румынский химик.  В     1890 г. получил патент на изобретение горелки, которая была названа в честь его имени «Горелка Теклю».
Недостатком вышеуказанных горелок является то, что в них возможен проскок пламени (о чем будет сказано ниже).

Этот недостаток устранен в горелке Мекера, которая в верхней части имеет перфорацию в виде решетки (Фиг.3 поз.1).

В пламени Лабораторная газовая горелка Мекера мод.56, 57 горелки Мекера нет внутреннего конуса; пламя горелки образуется за счет множества параллельных друг другу отдельных факелов и общая температура пламени этой горелки на 10...15% выше в сравнении с пламенем горелок Бунзена и Теклю. На прилагаемом видеоролике показано пламя горелки Мекера .

Визуально эти горелки отличить очень легко.
Горелка Бунзена имеет трубку одинакового размера по всей длине горелки. Горелка Теклю имеет трубку с конусом в нижней части. Горелка Мекера имеет расширение по всей трубке к верхней части.

Следует обратить особое внимание на отличия в распределение температуры по высоте пламени у вышеупомянутых горелок. Пламя газовой горелки Бунзена или Теклю имеет несколько температурных зон. В нижней части пламени температура не превышает 350... 520 град. В верхней части пламени достигается наиболее высокая температура, достигающая 1550 град. у горелки Бунзена и 1600 град. у горелки Теклю. Поэтому нагреваемый предмет надо размещать в верхней части пламени этих горелок.

Пламя у горелки Мекера имеет совершенно другую структуру. Распределение температуры в пламени горелки МекераПламя в этой горелке практически имеет одну температурную зону по своей высоте с температурой от 1640 до 1775 град. Цельсия. При этом наибольшая температура достигается сразу над дырчатой металлической насадкой. Поэтому нагреваемый предмет надо размещать в нижней части пламени этой горелки.
Распределение температуры в град. Цельсия по высоте пламени горелки Мекера показано на рисунке справа.

Справка: МЕКЕР ДЖОРЖ (Maker Georges) (ум. 1914), французский химик. В 1909 г. опубликовал статью с описанием горелки, получившей впоследствии название «Горелка Мекера».

Масса горелок обычно не превышает 0,5 кг, а высота - не более 200 мм.

Виды топлива для горелок

Все лабораторные горелки в качестве топлива используют природный или сжиженный газ.

Природный газ не имеет цвета, запаха и вкуса и в основном состоит из метана (82…98%) и других углеводородов. Для определения наличия природного газа в воздухе, быстрого и точного обнаружения мест его утечки природный газ одорируют (дают запах).

Для одоризации используют этилмеркоптан (С2Н5SH). При наличии в воздухе 1% природного газа запах газа легко ощущается.

Сжиженные газы это пропан, бутан и смесь из пропана и бутана, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при относительно небольшом повышении давления (без снижения температуры) переходят в жидкое состояние. При снижении давления эти углеводородные жидкости испаряются и переходят в паровую фазу. Это позволяет хранить сжиженные углеводороды с удобствами характерными для жидкостей и контролировать, регулировать и сжигать с удобствами для природных и других горючих газов.

Для лабораторных горелок рекомендуется применять смесь пропана и бутана технических (марка СПБТ) по ГОСТ 24448-90. Пары сжиженного газа тяжелее воздуха и могут скапливаться в низких частях помещений с образованием взрывоопасной смеси с воздухом.

Поэтому при использовании сжиженных газов надо тщательно следить за герметичностью аппаратуры и коммуникаций. Предельно допустимая концентрация в воздухе сжиженных газов 300 мг/куб.м.

Важно: Сжиженный газ тяжелее воздуха и при утечках может скапливаться в нижней части помещений с образованием взрывоопасной смеси с воздухом.

В лабораторных горелках происходит горение природного газа по химической реакции

СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О

Кислород (О2) берется из окружающего воздуха. Горение бывает полным и неполным. Полное горение происходит при достаточном поступлении в горелку кислорода из воздуха. Для полного сгорания 1 л метана нужно 10 л воздуха, в котором находится 2 л кислорода. Полноту сгорания газа можно определить визуально – по цвету и характеру пламени горелки: прозрачно-голубоватое – сгорание полное; красный или желтый цвет пламени – сгорание неполное.

При неполном сгорании природного газа выделяется меньшее количество тепла, чем при полном сгорании, а также выделяется окись углерода (СО) «угарный газ».

Аналогично происходит и сгорание сжиженного газа пропана (С3Н8). Однако для полного сгорания 1 литра пропана требуется в 2,5 раза больше воздуха, чем для природного газа.

Отсюда становится понятным, почему горелки для натурального газа (метана) не всегда удается использовать для сжиженного газа (пропана, бутана). Может получиться так, что количество инжектируемого, в этом случае, в горелку воздуха будет недостаточно для полного горения.

Параметры горения топлива

Основными параметрами, характеризующими процеcc горения топлива являются: температура горения, температура воспламенения, отрыв пламени, проскок пламени, тепловая мощность горелки и расход топлива (газа).

Температурой горения называется максимальная температура, которая может быть достигнута при полном сгорании газа. Для лабораторных горелок она колеблется в пределах 1100…1700 град. Цельсия.

Температура воспламенения – это минимальная начальная температура, при которой начинается горение газа. Для природного газа она составляет 645 град. Цельсия, а для пропана - 466 град. Цельсия.

Газовоздушная смесь, в которой природного газа находится: до 5% - не горит; от 5 до 15% - взрывается; больше 15% - горит при подаче воздуха. Для пропана эти цифры соответственно составляют до 2,1%; от 2,1 до 9,5% и более 9,5%.

Скорость распространения пламени для природного газа (метана) - 0,67 м/сек. Нарушение соотношения между скоростью газовоздушной смеси на выходе из горелки и скоростью распространения пламени приводит к отрыву или проскакиванию пламени в горелках.

Отрыв пламени имеет место, когда скорость газовоздушной смеси на выходе из горелки больше скорости распространения пламени. При этом происходит перемещение факела горелки по направлению течения газовоздушной среды от горелки.

Проскок пламени - перемещение факела против направления течения газовоздушной среды внутрь горелки, когда скорость газовоздушной смеси меньше скорости распространения пламени. Обычно проскок пламени имеет место, когда в газовоздушной среде воздуха значительно больше чем газа. При отрыве или проскоке пламени надо немедленно погасить горелку и потом зажечь ее вновь.

Важной характеристикой горелок является тепловая мощность горелки, т.е. количество тепла, образующегося в результате сгорания газовоздушной смеси, подводимой к горелке в единицу времени. Тепловая мощность горелки измеряется в киловаттах или в ваттах.

Тепловая мощность горелок прямо пропорциональна расходу и теплоте сгорания применяемого в горелке газа и колеблется для лабораторных горелок в пределах 0,28…1,20 кВт в зависимости от конструкции горелки.

Имеет значение и для лабораторных горелок и расход газа, максимальное значение которого обычно составляет для сжиженного газа не более 200 л/час, а для природного не более 150 л/час.

Условия эксплуатации

Горелки должны эксплуатироваться в помещении при температуре от +10 до +35 градусов Цельсия и относительной влажности до 80% при температуре +25 градусов Цельсия.

Питание горелки для природного газа должно осуществляться от газовой сети с природным газом (метаном) по ГОСТ 5542-87 с номинальным давлением 1274 Па (130 мм вод. ст.).

Питание горелки для сжиженного газа должно осуществляться от баллона со сжиженным газом (газы углеводородные сжиженные по ГОСТ 20448-90). Баллоны для сжиженного газа должны соответствовать требованиям ГОСТ 15860-84..

Применять можно баллоны вместимостью от 5 до 50 л. На рисунке слева показан внешний вид баллонов для пропана емкостью 50, 27, 12 и 5 литров.

Баллоны с пропан-бутаном предусмотрены для эксплуатации при температурах от -40° С до +40° С.

Баллон с газом должен быть снабжен редуктором. Редуктор требуется для оптимизации расхода газа из баллона, контроля давления на выходе из баллона и создания стабильного газового потока в подводящей магистрали. Применять следует редуктор пропановый БПО-5-2 (ГОСТ 13861-89). Допускается для горелок, которые имеет на входе регулировочный вентиль для газа, применение баллонного пропанового бытового редуктора типа РДСГ-1-1,2. Этот редуктор на выходе имеет давление газа в пределах 2...3,6 кПа. На рисунке справа изображены (слева направо) редуктор БПО-5-2 и редуктор РДСГ-1-1,2.

В табл. 1 приведены усредненные значения количества газообразного пропан-бутанового топлива, которое можно получить от баллонов со сжиженным газом различной емкости (после редуктора). Рабочее давление газа (пропана) в линии подачи газа от баллона к горелке не должно превышать 2200  Па  (356 мм  вод. ст.) а для бутана соответственно 1760 Па (280 мм вод. ст.).

Таблица 1. Количество топлива в стандартных баллонах
Емкость баллона в л.5122750
Количество газообразного топлива в кг, не менее2511,4 21,2
Количество газообразного топлива в л, не менее11002700610011350
Масса порожнего баллона, кг4614,522

Рукава (шланги) для подачи в горелку природного или сжиженного газа должны соответствовать технических условиям или государственным стандартам, предусматривающих возможность их применения для этих газов. Рекомендуется использовать резиновые рукава (шланги) соответствующие ГОСТ 9356-75. Рукава, изготовленные по этому документу, для природного газа и пропана должны иметь красный цвет и могут эксплуатироваться при температурах от -25°С до 70°С.

В табл. 2 приведены данные по резиновым рукавам, применяющимся для газовых горелок.

Таблица 2. Рукава (шланги) для газовых горелок
Внутренний диаметр в мм.6,38,09,010,0
Масса 1 м в г, не более140190240 260
Наружный диаметр в мм,13161819

Рукава (шланги) для подачи в горелку природного или сжиженного газа должны соответствовать технических условиям или государственным стандартам, предусматривающих возможность их применения для этих газов.

Классификация горелок

Все лабораторные газовые горелки можно классифицировать по следующим признакам:

  1. По способу поступления в горелку газа.
    • 1.1   горелки с внешним источником газа;
    • 1.2   горелки с внутренним источником газа (автономные).
  2. По способу поступления в горелку воздуха.
    • 2.1   горелки атмосферные (инжекционные);
    • 2.2   горелки с принудительной подачей воздуха (двухпроводные).
  3. По виду применяемого газа.
    • 3.1   горелки для природного газа;
    • 3.2   горелки для сжиженного газа;
    • 3.3   горелки универсальные (без ограничения по виду газа).
  4. По расположению ствола (трубки основного пламени) горелки.
    • 4.1   горелки с вертикальным стволом;
    • 4.2   горелки с наклонным стволом;
    • 4.3   горелки с произвольным положением ствола.
  5. По конструкции устройства для стабилизации пламени.
    • 5.1  горелки с решетчатой насадкой;
    • 5.2  горелки с поджигающим пламенем;
    • 5.3  горелки с цилиндрической насадкой;
    • 5.4  горелки с комбинированной стабилизацией пламени;
    • 5.5  горелки без стабилизации пламени.
  6. По способу регулировки состава газовоздушной среды.
    • 6.1  горелки с регулировкой подачи воздуха;
    • 6.2  горелки с регулировкой подачи газа;
    • 6.3  горелки с комбинированной регулировкой;
    • 6.4  горелки с постоянным газовоздушным потоком.

Горелка с внешним источником газа (поз. 1.1) соединена с последним посредством газоподводящего шланга (рукава). В качестве внешнего источника газа могут использоваться стационарные газовые сети или баллоны с газом.

Автономная горелка (поз. 1.2) имеет баллон с газом, встроенный в конструкцию горелки. Это позволяет избежать применения газовых рукавов, штуцеров, редукторов и манометров. Основным преимуществом автономной горелки является ее мобильность. Эту горелку можно использовать в любом месте без привязки к источнику газа, в том числе в домашних и полевых условиях. В этой статье данный вид горелок не рассматривается. Подробно этот вид горелок рассмотрен на странице сайта "Портативные горелки".

Атмосферная горелка (поз. 2.1) засасывает (инжектирует) воздух из окружающей среды за счет энергии струи газа. Это рассмотренные выше горелки Бунзена, Теклю и Мекера, в которых воздух через отверстия в горелке инжектируется газом, поступающим в горелку под избыточным давлением.

Горелка с принудительной подачей воздуха (поз. 2.2) имеет два входных штуцера один для газа, а второй - для воздуха, поступающего в горелку под избыточным давлением от внешнего источника сжатого воздуха. Это так называемые газовоздушные (двухпроводные) паяльные горелки (Фиг.6).

Горелка для природного газа (поз. 3.1), применяется для подключения к централизованной газовой сети.

Горелка для сжиженного газа (поз. 3.2), применяется в случаях, когда невозможно, по тем или иным причинам, подключиться к газовой сети. Конструктивно эта горелка отличается от горелки для природного газа размерами отверстия сопла инжектора, установленного в горелке. Для горелок для сжиженного газа проходное сечение сопла инжектора меньше, чем у горелок для природного газа

Горелка универсальная (поз. 3.3), имеет устройство для изменения размера проходного сечения сопла инжектора, что позволяет работать как с природным, так и со сжиженным газом.

Горелка с вертикальным стволом (поз. 4.1) наиболее широко применяемый вид горелок. Пламя в этих горелках направлено вертикально, что удобно для проведения большинства технологических операций.

Горелка с наклонным стволом (поз. 4.2) применяется для нагрева материалов с низкой температурой плавления (ниже 100 град. Цельсия). Используются, в основном, в зуботехнических лабораториях, чтобы исключить попадание расплавленного воска в трубку горелки. Эти горелки выполнены с наклоном ствола порядка 30 град. (Фиг.4).

Горелка с произвольным положением ствола (поз. 4.3) имеет устройство, позволяющее устанавливать трубку горелки как вертикально, так и под углом.

Горелка с решетчатой насадкой (поз. 5.1) имеет металлическую решетку на срезе выходного отверстия горелки (Фиг.3 поз.1). Это способствует разбиению факела на множество отдельных факелов, что обеспечивает стабильность пламени и исключению его «проскоков».

Горелка с поджигающим пламенем (поз. 5.2) имеет вспомогательную стационарную (жестко соединенную с основной горелкой) запальную горелку для зажигания пламени основной горелки. Режим работы запальной горелки может быть постоянным, либо временным. В последнем случае запальная горелка выключается после поджога пламени основной горелки.

Запальная горелка может быть расположена либо снаружи основной горелки (Фиг.4 поз.2), либо внутри ее. Последний вариант имеет преимущество в том, что облегчается, поджог основного пламени, так как вспомогательное пламя находится внутри газового потока основного пламени. Кроме того, постоянное пламя запальной горелки, которая расположена внутри основного пламени, повышает тепловую мощность горелки, так как тепловой поток от вспомогательное пламени непосредственно складывается с тепловым потоком основного пламени.

Все запальные горелки имеют устройство для регулировки подачи в них газа. Обычно эти устройства выполнены в виде винта, цилиндрическая головка которого имеет либо шлиц под отвертку, либо накатку для ручного вращения винта.

Горелка с цилиндрической насадкой (поз. 5.3) имеет короткую трубку цилиндрической формы, которая расположена соосно с зазором относительно наружной верхней части трубки основного пламени и закреплена на последней. (Фиг.1 поз.3). В зазор между трубками поступает газ через отверстия, выполненные в корпусе трубки основного пламени. В этом случае стабилизация пламени основного факела горелки обеспечивается за счет создания вокруг его корневой зоны постоянного кольцевого поджигающего пламени, в котором скорость подачи газа меньше, чем в основной горелке.

Горелка с комбинированной стабилизацией пламени (поз. 5.4) содержит комбинацию устройств для стабилизации пламени, указанных выше. Например, имеет одновременно как пилотную горелку, так и цилиндрическую насадку.

Горелка без стабилизации пламени (поз. 5.5) не имеет устройств стабилизации, указанных выше. Такие горелки не рекомендуются нами для профессионального использования и поэтому в настоящей статье не рассматриваются.

Замечание: Для исключения проблем, связанных с отрывом или проскоком пламени, избегайте применения горелок без устройств стабилизации пламени.

Горелка с регулировкой подачи воздуха (поз. 6.1) имеет устройство, служащее для частичного перекрытия отверстий в трубке основного пламени горелки, через которые в нее поступает воздух. Конструктивно это может быть выполнено различными устройствами.

В одних горелках применяются втулка с одним или несколькими отверстиями, установленная на скользящей посадке, на трубке основного пламени горелки (Фиг.1 поз.3). Вращая втулку, совмещают полностью или частично отверстия во втулке и горелке. В результате площадь входных отверстий для воздуха изменяется вследствие чего и меняется его подача.

В ряде горелок втулка связана с трубкой горелки посредством резьбового соединения. В этом случае втулка может быть выполнена без отверстий и регулировка подачи воздуха осуществляется за счет плавного перекрытия втулкой отверстий горелки.

Имеются конструкции, когда основная трубка основного пламени горелки выполнена из двух частей. В этом случае каждая из частей горелки имеет отверстия. Навинчивая верхнюю часть трубки на нижнюю, добиваются частичного или полного совмещения отверстий.

Особняком стоит способ регулировки подачи воздуха в горелке Теклю, о котором было сказано выше.

Горелка с регулировкой подачи газа (поз. 6.2) имеет для перекрытия подачи газа краны, шаровые вентили или игольчатые затворы.

Горелка с комбинированной регулировкой (поз. 6.3) имеет одновременно устройства регулировки, как подачи воздуха, так и подачи газа (комбинированный способ).

Горелка с постоянным газовоздушным потоком (поз. 6.4) не имеет ругулировки состава газовоздушной среды. Например, горелка Мекера (Фиг.3) имеет постоянное (фиксированное) значение величины подачи воздуха и газа в горелку.

Технические характеристики горелок

В табл. 3 и 4 приведены технические характеристики некоторых горелок, представленных ООО ФИРМА БСТ-3 на отечественном рынке. Щелкнув мышью на номере модели можно перейти по гиперссылке к подробному ее техническому описанию.

Таблица 3. Горелки для природного газа (метана)
Наименование
горелок
МодельДиаметр
трубки
основного
пламени,
наружный
мм
Диаметр
трубки
основного
пламени,
внутренний
мм
Высота,
мм
Вес,
кг
Расход
газа,
л/час
Выходная
мощность,
Вт
Бунзена 260814, 212, 3 1500,208 1351100
261014, 212, 31250,215 1351100
139, 48, 01150,330 1281275
1911, 08, 51260,345 57570
3713, 012, 31450,287 1481470
4613, 09, 51500,325 1081070
538, 06, 3880,275 27270
7015, 913,51550,220 58580
10112, 69, 61150,473 1351350
1869,48,01550,4 72720
Мекера
5624, 020,51620.375 63630
5930, 025,01920.440 1071070
Теклю6213, 09, 51450,330 1081070
Газовоздушные
118229,5800.420 -150
33244,7;6,5(сопло)1622,15 3203200

Давление природного газа на входе в горелку не должно превышать 20 миллибар. Питание горелок для природного газа должно осуществляться от газовой сети с природным газом по ГОСТ 5542-87 с номинальным давлением 1274 Па (130 мм вод. ст.).

Таблица 4. Горелки для сжиженного газа (пропан, бутан)
Наименование
горелок
Модель Диаметр
трубки
основного
пламени,
наружный
мм
Диаметр
трубки
основного
пламени,
внутренний
мм
Высота,
мм
Вес,
кг
Расход
газа,
л/час
Выходная
мощность,
Вт
Бунзена
260914,212,31500,208 591490
261114,212,31250,215 591490
2011,08,51260,345 26660
3813,09,51450,287 671690
4613,09,51500,325 481220
548,06,3880.275 13320
7115,913,51550,220 27690
10112,69,61150.473 661550
1869,48,01550.433830
Мекера
5724,020,51620.375 30750
6030,025,01920.440 501280
Теклю6313,0 9,51450.330 48 1220
Газовоздушная
1189,57,5800.420 -150
33224,7;6,5(сопло)1642.15 -4000

Давление газа на входе в горелку для пропана не должно превышать 35 миллибар, а для бутана - 28 миллибар. Питание горелки для сжиженного газа должно осуществляться от баллона со сжиженным газом (газы углеводородные сжиженные по ГОСТ 20448-90). Баллоны для сжиженного газа должны соответствовать требованиям ГОСТ 15860-84. Баллон с газом должен быть снабжен редуктором. Рабочее давление газа (пропана) в линии подачи газа от баллона к горелке не должно превышать 2200 Па (356 мм вод. ст.) а для бутана соответственно 1760  Па (280 мм вод. ст.).

Особенности конструкции горелок

Горелка мод. 46 является универсальной по отношению к типу применяемого газа. Эта горелка может работать как на природном, так и на сжиженном газе. Такая универсальность обеспечивается тем, что диаметр выходного сопла инжектора горелки выполнен регулируемым. При вращении трубки основного пламени в отверстие инжектора входит или выходит коническая игла, которая соответственно уменьшает или увеличивает выходное отверстие сопла инжектора. Кроме того, эта горелка снабжена устройством, изменяющим проходное сечение и внутреннего канала трубки основного пламени. Это позволяет обеспечить полное сгорание применяемого газа как сжиженного, так и природного (т.е. получить прозрачно голубое пламя с высокой температурой).

Горелка мод. 101 также может работать и на природном и на сжиженном газе. Однако использованный в горелке игольчатый клапан позволяет осуществлять тонкую регулировку размера факела горелки и температуры в нем при относительно большой тепловой мощности. Это является важным преимуществом указанной горелки в сравнении с другими моделями бунзеновских горелок.

Горелки мод. (37, 38, 46, 56, 57 и 101) это горелки с минимальным, но достаточным для надежной работы набором конструктивных элементов. Они не имеют регулятора расхода газа и поэтому эти горелки работают с постоянной выходной тепловой мощностью, указанной в табл. 2 и 3 Изменение состава газовоздушной среды в них либо вообще не предусмотрено (горелки мод. 56, 57,), либо осуществляется только регулировкой подачи воздуха. Запальные устройства в этих горелках не применяются. Запорный вентиль для газа в этих горелках отсутствует. Поэтому для этих горелок обязательным является наличие запорного вентиля на подводящей газовой магистрали, который необходимо использовать для пуска и прекращения подачи газа. Лабораторная газовая горелка Бунзена мод.19, 20

Горелки мод. (2610, 2611, 13, 19, 20, 53 и 54) имеют более сложную конструкцию. Все они снабжены регулятором расхода газа (Фиг.4 поз.3), который может устанавливаться в любом положении между максимальным и минимальным рабочим положением.

Поэтому эти горелки относятся к горелкам с плавным регулированием тепловой мощности, максимальное значение которой приведено в табл. 2 и табл. 3.

Регулировка состава газовоздушной среды осуществляется комбинированным способом, т. е. регулировкой, как подачи воздуха, так и подачи газа. Регулятор расхода газа в этих горелках используется и как запорный вентиль (при установке его в крайнее положение).

Горелки мод. (2610, 2611, 19, и 20) снабжены дополнительными (запальными) горелками (Фиг.5 поз.1) для вспомогательного пламени.

В горелках Лабораторная газовая горелка Бунзена мод.2610, 2611 мод. 19, 20 входной запорный газовый кран (Фиг.4 поз.3) обеспечивает подачу газа либо в запальную горелку (Фиг.4 поз.2), либо в основную горелку (Фиг.4 поз.1). При работе этих горелок вначале газ подается в запальную горелку. Затем рукоятка крана перебрасывается в другое положение, при этом пламя в запальной горелке гаснет, но одновременно происходит пуск горелки с основным пламенем. При возврате рукоятки крана в первоначальное положение основное пламя гаснет, но одновременно поджигается пламя в запальной горелке.

За счет исключения одновременного горения пламени в запальной и основной горелках уменьшается расход газа в сравнении с другими горелками, у которых запальное пламя горит всегда постоянно вместе с основным.

В газовоздушной горелке с принудительной подачей воздуха (мод.118) имеются два регулировочных вентиля для обеспечения необходимой подачи, как горючего газа, так и воздуха (Фиг.6).

Это позволяет обеспечить тонкую регулировку размера факела горелки и температуру пламени в нем. Эта горелка может работать как на природном, так и на сжиженном газе.

Все модели горелок указанные в табл.2 и 3 имеют вертикальное расположение трубок основного пламени. Однако в горелках мод. 19, 20 предусмотрено комбинированное расположение этих трубок. В них трубки могут устанавливаться не только вертикально, но и под углом (с наклоном), что как указывалось выше, делает их весьма удобными при работе с восками. При этом имеется возможность устанавливать наклон трубки горелки влево или вправо.

Важно: При использовании горелок без запорного вентиля (крана), последний необходимо обязательно установить на подводящей газовой магистрали.

Что надо учитывать при выборе горелки

При выборе горелок в первую очередь надо определиться с типом горелки.

Горелки Бунзена и Теклю применяются в случаях, когда надо иметь узкое высокое пламя. Эти горелки незаменимы для нагрева небольших сосудов, колб, пробирок и т.п. изделий, а также материалов соизмеримых с размерами факела.

Горелки Теклю имеют температуру факела на 200 град выше, чем у горелок Бунзена и рекомендуются для обработки изделий, требующих более высокой температуры нагрева.

Горелки Мекера применяются в случаях, когда надо иметь широкое по размерам пламя с очень высокой температурой (до 1750 град.Цельсия). Температура пламени в горелке Мекера выше, чем в горелке Теклю.

Важно: В горелках Бунзена и Теклю нагреваемый предмет надо размещать в верхней части пламени, а в горелке Мекера - в нижней.

Газовоздушные горелки с принудительной подачей воздуха применяются, когда надо получить узкое высокое пламя с температурой выше, чем у горелок Бунзена и Теклю.

Далее надо определиться с видом газа и мощностью горелки. При этом надо учитывать, что чем больше мощность горелки, тем больше расход газа.

Чтобы избежать проблем, связанных с отрывом или проскоком пламени, необходимо выбирать горелки со стабилизатором пламени.

Немаловажным будет решение о необходимости иметь в горелке регуляторы подачи газа. Однако надо иметь в ввиду, что горелка с такими регуляторами (краны, вентили, игольчатые затворы и т.п.) имеет более высокую цену.

И, наконец, надо обратить внимание на массогабаритные характеристики горелки, так как чем больше масса горелки, тем более устойчива горелка на рабочем столе и поэтому более удобна в работе.

Поскольку газовые горелки по нормам техники безопасности попадают под действие нормативных документов, действующих в газовом хозяйстве, и определяющих правила ее эксплуатации, то при покупке горелки необходимо обязательно получить от продавца технический паспорт на горелку. В паспорте должны быть указаны сведения о назначении горелки, ее технических характеристиках, условий эксплуатации, а также гарантийные обязательства поставщика. Приобретать горелку без технического паспорта не рекомендуется.

Замечание: Избегайте приобретения горелок без технического паспорта.

Практические рекомендации по применению горелок

Горелки Бунзена мод. 37, 38 обеспечивают большинство технологических процессов нагрева изделий в лаборатории. Имеют тепловую мощность до 1200 Вт, а также защитное никелевое покрытие, просты в использовании и сравнительно дешевы. Могут быть использованы при проведении технических испытаний на стойкость к горению материалов, на воспламеняемость материалов, на нераспространение горения и огнестойкость на термостойкость.

Горелки Бунзена мод. 46 рекомендуются при проведении технических испытаний на нераспространение горения, огнестойкость и термостойкость материалов и изделий.

Горелки Бунзена мод. 2610, 2611 (Фиг.5) это горелки широкого применения. Снабжены полным набором вспомогательных технических устройств, облегчающих работу персонала, имеют большую мощность (до 1200 Вт) и сравнительно невысокую стоимость. Все внешние компоненты этих горелок имеют гальваническое никелевое покрытие, что гарантирует максимальную стерильность при работах в микробиологических, цитологических и биотехнических лабораториях, а также при процессах фламбирования (обжигание металлических и стеклянных предметов в пламени горелки) в медицинских учреждениях.

Горелки Бунзена мод. 19, 20 рекомендуются для зубных техников при работе с восками, так как могут устанавливаться в наклонном положении. При этом горелку можно установить с наклоном либо в правую, либо в левую сторону. Имеют достаточную тепловую мощность (до 580 Вт). Имеют полный набор вспомогательных технический устройств, облегчающих работу персонала.

Горелки Теклю мод. 62, 63 применяются в случаях, когда требуется иметь высокую температуру пламени (до 1750 град. Цельсия) при большой тепловой мощности (до 1200 Вт). Используются при проведении испытаний на стойкость материалов к горению, на воспламеняемость материалов, на нераспространение горения и огнестойкость, при испытаниях на термостойкость. Могут быть использованы для работы с легкоплавкими стеклами платиновой группы.

Горелки Мекера мод. 56, 57, 59, 60 применяют, когда для выполнения работ не требуется наличие корневого конусообразного пламени, а необходимо большое по площади пламя с высокой температурой, состоящее из множества отдельных факелов (что, например, удобно для работ связанных с нагревом изделий и материалов с большой теплоемкостью). Эти горелки создают равномерное пламя с постоянной интенсивностью нагрева. Идеальны для нагрева лабораторных сосудов (тиглей, колб и т.п.) в химических лабораториях при плавке, сплавливании и прокаливании различных веществ и нагрева жидких реагентов. При этом надо иметь в виду, что у горелок мод. 59, 60 тепловая мощность на 80% выше, чем у горелок мод. 56, 57.

Горелка БУНЗЕНА мод.101 применяется при термической обработке материалов и изделий когда необходим мониторинг пламени горелки. Может быть использована в технических испытательных центрах и лабораториях при проведении испытаний на стойкость материалов к горению, при испытаниях на воспламеняемость материалов, на нераспространение горения и огнестойкость. Важным достоинством горелки является тонкая регулировки размера факела горелки и температуры пламени при относительно большой тепловой мощности.

ГазовоздушнаяЛабораторная газовая горелка газовоздушная мод.118 горелка мод.118 применяется при работах с деликатной техникой. Рекомендуется для использования в медицине, при изготовлении и ремонте ювелирных изделий, при прецизионных работах с изделиями из металла, ремонте музыкальных инструментов, а также при иных применениях, где требуется точная регулировка факела и температуры пламени горелки.

Относится к классу паяльных горелок. Требует подвода сжатого воздуха с избыточным давлением не менее 0,3 бара. Интенсивность подачи газа и воздуха подбирается индивидуально ручками регулировки расхода, что позволяет обеспечить мониторинг пламени.

Важным достоинством горелки является возможность регулировки в широких пределах, как температуры факела горелки, так и тепловой мощности последней за счет регулирования подачи газа и соответственно кислорода воздуха. Лабораторная газовая горелка газовоздушная мод.186 с системой газ-контроль

Горелка Бунзена мод.186 (Фиг.7) универсальная и может работать с любым видом газа. Отличительной особенностью этой горелки является то, что она оборудована системой "газ-контроль", что обеспечивает ее высокую безопасность при работе и отвечает современным европейским требованиям по обеспечению безопасности работ с горелками. Система безопасности «Газ-контроль» прекращает подачу газа, если пламя случайно гаснет, и включает в себя термопару и устройство блокировки газа. Благодаря тепло-чувствительности, термопара позволяет определить наличие пламени. При отсутствии пламени термопара посредством магнитного клапана автоматически блокирует поступление газа в горелку.

В заключение дадим сводную таблицу применения лабораторных горелок при различных технологических операциях. В таблице приведены только рекомендуемые назначения горелок. При этом надо иметь в виду, что каждая из указанных моделей может иметь и более широкое применение, определяемое условиями конкретного технологического процесса.

Таблица 5. Горелки для различного вида работ
технологическая операции и работымодель
горелки
Пайка деталей
62(63)
33
Подогрев и плавление материалов
37 (38)
46
2610 (2611)
33
186
Стерилизация в открытом пламени2610(2611)
Фламбирование2610(2611)
Нагрев небольших стеклянных лабораторных сосудов (пробирок, колб и пр.)
37 (38)
46
53 (54)
70 (71)
186
Нагрев небольших фарфоровых лабораторных сосудов (тиглей, чашек и т.п.) 57(58)
Работа с легкоплавкими стеклами
62(63)
33
Ювелирные работы
118
33
Зуботехнические работы 19(20)
Работы, требующие точного мониторинга пламени 101
Проведение испытаний: 
на огнестойкость37(38)
на воспламеняемость37(38)
на нераспространение горения
37 (38)
46
на стойкость к горению 101
на термостойкость
37 (38)
46
на пожаробезопасность37(38)
на огнеопасность
37 (38)
46
62 (63)

Мы надеемся, что представленный материал поможет специалистам определиться во всем многообразии лабораторных горелок, представленных на отечественном рынке, и сделать правильный выбор при их приобретении.


Материалы для данной статьи предоставлены компанией ООО ФИРМА БСТ-3 ( www.bst-3.ru).

Copyrigt © 2009-2013г.   Автор Ф.А. Бронин.
Все права защищены.

Ни одна из частей этой публикации не может быть воспроизведена, сохранена в восстанавливаемых системах, или передана в любой форме с помощью электронных, механических, фотокопирующих, воспроизводящих и каких-либо других средств, без активной ссылки на сайт или автора публикации.



Счетчик посещений Counter.CO.KZ - бесплатный счетчик на любой вкус!

Valid XHTML 1.0 Transitional

Хостинг от uCoz
>