Инжекционная газовая горелка для кузнечного горна своими руками: руководство по изготовлению

Классификация кузнечных горнов

Существует несколько критериев, по которым можно развести все эти печки на аккуратные типы.

Чаще всего горны делят по виду топлива, на котором они работают:

Газовые кузнечные горны

Вот об этом типе печек мы поговорим подробно: они являются самыми распространенными и в домашних кустарных мастерских, и в профессионально оборудованных кузнечных центрах. Газовый кузнечный горн – без сомнения, любимый инструмент отечественных кузнечных мастеров.

Жидкостные

Здесь основным видом топлива выступает мазут.


Угольный кузнечный горн.

По конструкторскому решению горны делятся на закрытые и открытые. По размеру они бывают малыми, средними и большими. Вот, собственно, и вся классификация кузнечных горнов. Самодельный горн для ковки – вещь вполне реальная и, самое главное, нужная в хозяйстве.

Главное – решить какой именно горн вас устроит. А для этого вы должны четко знать, какую именно кузнечную продукцию вы собираетесь делать, для кого и в каком количестве.

Переделка горелки от старой плиты

Сделать горелку для горна можно из устройства, применяемого в газовых плитах. Для этого достаточно лишь правильно рассчитать мощность по таким формулам:

  • определяем мощность плиты (W), с которой снимается горелка (узнать ее можно из инструкции или данных на корпусе агрегата);
  • умножаем W на КПД топлива (0,89-0,93), чтобы получить необходимую мощность для горна (W1);
  • узнаем теплотворную способность газа (Q). Если применяется пропан, она составит 3600 кДж/м 3 ;
  • вычисляем расход топлива: T = 3,6 × W1 / Q.

Изготовив горелку по чертежам, нужно обязательно проверить ее работоспособность

Особое внимание уделяется герметичности системы. При выявлении запаха газа сразу же закрывайте регуляторы, проветривайте помещение и ищите утечку, чтобы не допустить возникновения аварийной ситуации в процессе работы

В этой статье я расскажу вам как сделать кузнечный горн, работающий на пропане.

Самодельный кузнечный горн можно использовать для ковки ножей, мечей, работ со стеклом или любой другой работы, требующей разогрева какой-либо вещи до очень высокой температуры.

Некоторые части мини горна сварены сварочным аппаратом, но если у вас нет навыков сварки, проявите смекалку – можно скрепить конструкцию болтами или спаять ее.

Предупреждение! Не начинайте делать горн в домашних условиях на пропановом топливе если у вас нет опыта работы с пропаном. Хотя пропан при правильном использовании не представляет угрозы, опасность все равно сохраняется. Горелка большая и взрыв может повредить ваше имущество и навредить вашему здоровью. Я вас предупредил и ответственности за ваши дальнейшие действия я не несу.

Всегда используйте защитную экипировку при зажигании горелки и работе с ней. Минимум, что на вас должно быть надето – защитные очки или маска для лица, хлопковые или кожаные защитные перчатки. Не надевайте одежду из синтетических материалов, если собираетесь работать с горелкой, так как они моментально вспыхивают.

Какую делать?

Перед тем как приступить к изготовлению, выберем подходящий тип горелки из следующего перечня:

  1. атмосферные инжекционные;
  2. эжекционные;
  3. с наддувом.

Второй и третий тип более сложен для изготовления. А чтобы организовать наддув понадобится сжатый воздух либо кислород, а значит компрессор либо еще один баллон.

Проще всего для самостоятельного исполнения будет первый тип, именно его стоит предпочесть.

Управление процессом атмосферной горелки происходит регулировочным вентилем. Поэтому от того, какой подвернется, во многом зависит выбор типа, а также модели самого устройства.

Нужно помнить, что горение того или иного газа зависит от диаметра отверстия жиклера. Водородный жиклер имеет его несколько меньше, пропановый — больше.

Конструкции, схемы, чертежи, технология сборки

В первую очередь понадобится чертеж будущего устройства, эскиз или схема горелки, с размерами.

Найти готовый несложно с помощью интернета. Если вы представляете общие принципы работы устройства, владеете методикой его расчета, разработать проект можно самостоятельно.

Как простой вариант — использовать вентиль от баллона из-под пропана или кислорода, известный как модель ВК-74 (см. схему).

К боковой резьбе вытачивают штуцер, который одновременно будет служить рукоятью. Можно использовать подходящую по размеру трубу. На одной ее стороне нарезать внутреннюю резьбу, с другой сделать хвостовик для надевания газового шланга.

На ту резьбу, которой он крепится к баллону, навинчиваем заглушку. В ее торце сверлим отверстие, нарезаем резьбу под жиклер. К заглушке на стальных спицах привариваем сопло, которое одновременно послужит инжекторной камерой.

Еще проще, если вам попадется старый ацетиленовый резак или бензорез. По сути, это готовая горелка. Достаточно убрать, чтобы не мешали, части связанные с подачей кислорода, газовое сопло заменить жиклером, закрепить над ним инжекторную камеру-сопло.

Открытая

Металлическая конструкция, устанавливаемая на огнеупорном фундаменте. В его роли может выступать бетонная площадка или огнеупорные кирпичи. Для такой конструкции создают специальный поддон, в котором располагают детали для последующего нагрева. С боковых сторон размещают вертикальные стойки, на которые крепится горелка для газового горна.

При такой конструкции дым во время работы вытягиваестя естественным путем, соответственно, не требуется создание вытяжки. Но при этом газовый горн размещают либо в хорошо проветриваемом помещении, либо на открытом воздухе.

Преимуществом такой конструкции горна является возможность разогрева разных деталей на поддоне, причем их размеры ограничены только боковыми стойками.

САМОДЕЛКИН ДРУГ

Уважаемые посетители сайта «Самоделкин друг» сегодня мы с вами рассмотрим, как сделать кузнечный горн из газового баллона своими руками… Кузнечный горн сделанный из газового баллона будет незаменимым помощником в вашей мастерской, при помощи него вы сможете раскалить до красна металл и выковать к примеру нож, или топор, так же можно заняться художественной ковкой и делать эксклюзивные вещицы на заказ.

Данный горн имеет корпус от небольшого газового баллона на 25 литров, торцевые стенки с него срезаны при помощи болгарки. Горн имеет 2 слоя керамического одеяла (оно огнеупорное и не горит) дополнительно покрытое термостойкой футеровкой. Нижняя часть внутри горна выложена огнеупорными шамотными плитами (можно использовать огнеупорный кирпич) снизу они так же обложены керамическим одеялом. Огнеупорный кирпич используется при кладке печей

В верхней части баллона проделано отверстие и вварен небольшой сгон, он необходим для установки сопла газовой горелки. Питание пламени идет от обычного газового баллона с пропаном. Температура внутри горна может превышать 1000 с° что оптимально для разогрева металла до красна.

Давайте рассмотрим, что конкретно понадобиться для сборки кузнечного горна из баллона.

Материалы

  1. газовый баллон 25 л
  2. керамическое одеяло
  3. футеровка
  4. огнеупорный цемент
  5. шамотный кирпич или плита
  6. термостойкая краска
  7. сгон
  8. газовая горелка
  9. листовой металл 2 мм

Инструменты

  1. сварочный аппарат
  2. дрель
  3. болгарка (УШМ)
  4. молоток
  5. канцелярский нож
  6. респиратор и средства защиты
  7. кисть

Пошаговый процесс сборки кузнечного горна из газового баллона своими руками.

Первым делом следует подготовить все необходимые составляющие, а именно баллон и предварительно его обезвредить и слить остатки газа, заполнить водой, промыть. Читайте нашу статью, о том как правильно и безопасно разрезать газовый баллон. Керамическое одеяло -это отличный материал для горна, но работать с ним следует в респираторе и резиновых перчатках.


На подготовленном и безопасном баллоне делаем разметку, чтоб потом спилить торцы.

По намеченному контуру проходим болгаркой (УШМ)


Тоже самое и со второго торца. Затем высверливаем отверстие под установку сгона в который будет вставляться газовая горелка. Далее берется огнеупорный кирпич или плита и укладывается в нижнюю часть корпуса горна. Для кладки используем жаропрочный цемент.


После чего приступаем к разрезанию керамического одеяла, предварительно одев респиратор и резиновые перчатки в целях индивидуальной защиты.


Вкладываем сначала первый слой одеяла в корпус кузнечного горна.


Затем сразу же второй слой.Прорезаем отверстие в сгоне разрезая одеяло. Далее делается заслонка. Далее нужно полученные стенки обработать футеровкой, к примеру вот такой.

Необходимо будет подготовить емкость и немного воды чтоб приготовить жидкий раствор.


После чего тщательно промазываем всю поверхность одеяла, чтоб не осталось пробела. Как только высохнет футеровка, так сразу можно и опробовать новый горн в действии. Вставляем сопло газовой горелки в сгон на верхней части корпуса и обязательно фиксируем, чтоб во время работы горелка не вылетела, а стабильно выделяла пламя и высокую температуру. Вот такой кузнечный горн можно собрать у себя в мастерской или же в гараже, благодаря ему вы сможете ковать железо, ножи, топоры или делать отливки из легкоплавких металлов, заняться кузнечным творчеством. Вообщем вещь хорошая и нужная

Какую делать?

Перед тем как приступить к изготовлению, выберем подходящий тип горелки из следующего перечня:

  1. атмосферные инжекционные;
  2. эжекционные;
  3. с наддувом.

Второй и третий тип более сложен для изготовления. А чтобы организовать наддув понадобится сжатый воздух либо кислород, а значит компрессор либо еще один баллон.

Проще всего для самостоятельного исполнения будет первый тип, именно его стоит предпочесть.

Управление процессом атмосферной горелки происходит регулировочным вентилем. Поэтому от того, какой подвернется, во многом зависит выбор типа, а также модели самого устройства.

Нужно помнить, что горение того или иного газа зависит от диаметра отверстия жиклера. Водородный жиклер имеет его несколько меньше, пропановый — больше.

Конструкции, схемы, чертежи, технология сборки

В первую очередь понадобится чертеж будущего устройства, эскиз или схема горелки, с размерами.

Найти готовый несложно с помощью интернета. Если вы представляете общие принципы работы устройства, владеете методикой его расчета, разработать проект можно самостоятельно.

Как простой вариант — использовать вентиль от баллона из-под пропана или кислорода, известный как модель ВК-74 (см. схему).

К боковой резьбе вытачивают штуцер, который одновременно будет служить рукоятью. Можно использовать подходящую по размеру трубу. На одной ее стороне нарезать внутреннюю резьбу, с другой сделать хвостовик для надевания газового шланга.

На ту резьбу, которой он крепится к баллону, навинчиваем заглушку. В ее торце сверлим отверстие, нарезаем резьбу под жиклер. К заглушке на стальных спицах привариваем сопло, которое одновременно послужит инжекторной камерой.

Еще проще, если вам попадется старый ацетиленовый резак или бензорез. По сути, это готовая горелка. Достаточно убрать, чтобы не мешали, части связанные с подачей кислорода, газовое сопло заменить жиклером, закрепить над ним инжекторную камеру-сопло.

Совсем крохотную газовую горелку можно изготовить из штуцера для накачки баскетбольных мячей, иголки шприца и парочки капельниц, или как их называют медицинских «систем» капельного введения лекарств. Работать самоделка может даже от баллончика для заправки зажигалок.

Регулировочные роликовые зажимы исполнят роль вентилей.

Правда, к этому устройству нам понадобится принудительная подача воздуха, для инжекции атмосферного воздуха диаметр сопла слишком маленький. С этой целью можно использовать компрессор аквариума, либо старого холодильника.

У иглы шприца и штуцера аккуратно стачиваем острие. После этого, иглу шприца слегка согнув вставляем в боковое отверстие штуцера, так, чтобы конец слегка вышел из срезанного кончика.

Место ввода иглы обматываем медной проволокой, хорошо пропаиваем с кислотой.

Горелка готова. Осталось подсоединить к ней газ и воздух .

Изготовление и установка горелки в закрытый газовый горн

Рассмотрим два варианта – смастерить горелку «с нуля», используя рекомендации домашних мастеров с опытом, либо применить готовую конструкцию, приспособив/видоизменив некоторые её характеристики. Необходимо отметить, что в первом случае следует обладать весьма высокой квалификацией, а также иметь опыт настройки и, как минимум, ремонта подобных устройств. Иначе дело может окончиться взрывом, ожогами, и прочими неприятностями.

Проще всего для горна изготовить шаровую горелку, которая относится к группе топливосжигающих узлов с тангенциальным подводом факела к рабочему пространству горна. Такая горелка состоит из следующих деталей:

  1. Конфузионного раструба из жаропрочной из стали типа Х18Н9Т.
  2. Стального трубчатого корпуса, имеющего форму двойного усечённого конуса.
  3. Газоподводящей головки.
  4. Воздухоподводящей головки.
  5. Устья.
  6. Регуляторов количества газовоздушной смеси.

Для изготовления такой горелки необходимы: трубы на 1,5 дюйма, листовая заготовка толщиной не менее 1,2 мм под конфузор, два штуцера и три фланца – под соединение элементов. Сварную конструкцию лучше выполнять из жаропрочной стали, при этом сварку необходимо производить под флюсом или используя инертный газ. Как воздухо- и газоподводящие трубы можно использовать рукава высокого давления, диаметры которых будут соответствовать присоединительным размерам корпуса. Необходимы также фиксирующие хомуты и качественные уплотнения из бензомаслостойкой высокотемпературной резины. Все остальные элементы соединяются при помощи резьбы.

Горн с самодельной газовой горелкой

На некоторых сайтах встречаются рекомендации по изготовлению корпуса горелки способом вальцовки трубчатой заготовки. Но при больших давлениях струи пластическое упрочнение материала может привести к возникновению зон внутренних напряжений, которые при пуске горелки часто становятся причиной трещинообразования металла корпуса.

Вариант с установкой горелки от б/у газовой плиты значительно проще. Предварительно потребуется определить затраты топлива, необходимые для быстрого нагрева металла под ковку. Подбирая готовую конструкцию, устанавливают мощность основного агрегата (котла, плиты и т.п.), для которого устройство применялось. Произведение этого значения на КПД (для газа это – 0,89…0,93) даёт искомое значение мощности W.Немного сложнее установить расход газа Т. Алгоритм расчёта следующий:

  • Выясняется теплотворная способность топлива Q (для пропана можно принять 3600 кДж/м3);
  • Используя формулу Т = 3,6W/Q, определяется расход.
  • По результатам расчёта подбирается вся необходимая запорно-регулирующая арматура: клапаны, тройники, уплотнительные кольца и т.д.

Установку горелки в горн для ковки своими руками производят следующим образом. Вначале в подготовленное футеровочное отверстие вставляют конфузор, к нему через листовую прокладку из жаропрочной стали присоединяют устье горелки. К нему прикрепляют само изделие, и ввинчивают трубки для подачи воздуха и газа. Проверяют эффективность действия регуляторов, после чего производят пробный пуск газа от баллона или стационарной сети. Все работы необходимо проводить при хорошо проветриваемом помещении. При малейшем запахе газа установочные работы прекращают, и выясняют источник вероятных утечек.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Инжекционную (без наддува вентилятором) сделать тоже можно, но она не экономичная и трудноуправляемая.

Покупать горновую “горелку” инжекционную ли, наддувную ли, у кого то за денги – бох не велит. Её себестоимость – копейки.

На внутр.объём камеры горна.На толщину и материал футеровки камеры.На то, какой газ будет применяться: сетевой или сжиженный в баллонах.

Конфигурация и размеры образуемого горелкой факела значения не имеют никакого.Как только камера горна разогреется до t, несколько превышающей t самовоспламенения пропана – функции горелки сводятся только к приготовлению смеси газа и воздуха в надлежащей пропорции.

Наддувная лучше инжекционной.Отпадает ряд головоломок с давлением, потребным колич.воздуха, внутр.сопротивлением горелки и печи, смешиванием, проскоком пламени.

С наддувом есть , работает более менее нормально.

Что необходимо?

Рабочие инструменты и материал для будущей конструкции – вот что нужно подготовить перед созданием самого прибора.

  • Материал для ручки. Строгих критериев его выбора нет, потому все зависит от смекалки и возможностей изготовителя. Ручка должна быть удобной, не прогреваемой во время работы. Готовую рукоятку брать наиболее разумно – подойдет ручка от вышедшего из строя кипятильника либо паяльной станции.
  • Проводящая трубка. Она должна быть стальной, потому изготовитель выбирает стальную трубку диаметром не более 1 см и с толщиной стенки 2,5 см.
  • Корпус горелки. И он должен быть стальным, а рассекатель изготавливают из латунного прутика.
  • Форсунка. Ее делают из металлического прута.

Из инструментов понадобятся: болгарка, сварочный полуавтомат, напильник, сверлильный станок или дрель, метчик, сверло, лерка, молоток, пассатижи, зачистной и отрезной круги, щетка по металлу, защитные средства. Не всегда нужно все из списка, но в стандартном наборе это присутствует.

Как сделать горелку для газового горна

Помимо общих инструкций как сделать кузнечный горн, существуют правила по установке газовой горелки. Горелка газового горна может быть приобретена в магазине, а может быть сделана самостоятельно.

Горелку газового горна своими руками нужно делать с обязательным учетом требований к ней:

  • поджиг газа должен быть вполне безопасным;
  • горение должно быть устойчивым;
  • стойкость к влажности внутри горна;
  • безопасность при изменении тяги и риске взрыва горючего вещества.

Установка горелки производится через заранее подготовленное футеровочное отверстие. Устье горелки прикрепляется к конфузору, которое протягивают через стальную прокладку. Затем устанавливаются трубы для подачи газа и воздуха.

Газ подается на горелку от баллона или сети под контролем регуляторов. Пробный пуск газа проводят для проверки регуляторов и напора, следят за запахом.

Инжекторные горелки

Инжекторная горелка горелка, в которой подача горючего газа в смесительную камеру осуществляется за счет подсоса его струей кислорода, вытекающего с большой скоростью из отверстия сопла. Этот процесс подсоса газа более низкого давления струей кислорода, подводимого с более высоким давлением, называется инжекцией, а горелки данного типа — инжекторными. Для нормальной работы инжекторных горелок необходимо, чтобы давление кислорода было 0,15-0,5 МПа, а давление ацетилена значительно ниже — 0,001- 0,12 МПа. Схема инжекторной горелки представлена на рисунке 1, а. Кислород из баллона под рабочим давлением через ниппель, трубку и вентиль 5 поступает в сопло инжектора 4. Выходя из сопла инжектора с большой скоростью, кислород создает разрежение в ацетиленовом канале, в результате этого ацетилен, проходя через ниппель 6, трубку и вентиль 7, подсасывается в смесительную камеру 3. В этой камере кислород, смешиваясь с горючим газом, образует горючую смесь. Горючая смесь, выходя через мундштук 1, поджигается и, сгорая, образует сварочное пламя. Подача газов в горелку регулируется кислородным вентилем 5 и ацетиленовым 7, расположенными на корпусе горелки. Сменные наконечники 2 подсоединяются к корпусу горелки накидной гайкой.

Рисунок 1 — Схема инжекторной горелки (а) и инжекторного устройства (б)

Инжекторное устройство состоит из инжектора 1 и смесительной камеры 2. Для нормальной инжекции большое значение имеют правильный выбор зазора между коническим торцом инжектора 1 и конусом смесительной камеры 2 и размеров ацетиленового 3 и кислородного 4 каналов. Нарушение работы устройства приводит к возникновению обратных ударов пламени, снижению запаса ацетилена в горючей смеси и др. кислород подаются примерно под одинаковым давлением 0,05-0,1 МПа. В них отсутствует инжектор, который заменен простым смесительным соплом, ввертываемым в трубку наконечника горелки. Схема безынжекторной горелки приведена на рисунке. Кислород по резиновому рукаву через ниппель 4, регулировочный вентиль 3 и специальные дозирующие каналы поступает в смеситель горелки. Аналогично через ниппель 5 и вентиль 6 поступает в смеситель и ацетилен. Из смесительной камеры горючая смесь, проходя по трубке наконечника 2, выходит из мундштука 1 и, сгорая, образует сварочное пламя.

Для образования нормального сварочного пламени горючая смесь должна вытекать из канала мундштука горелки с определенной скоростью. Эта скорость должна быть равна скорости горения. Если скорость истечения больше скорости горения, то пламя отрывается от мундштука и гаснет. Когда скорость истечения газовой смеси меньше скорости горения, горючая смесь загорается внутри наконечника. Следовательно, безынжекторные горелки менее универсальны, так как работают только на горючем среднего давления. Для нормальной работы безынжекторных горелок сварочный пост дополнительно снабжают регулятором равного давления, автоматически обеспечивающим равенство рабочих давлений кислорода и ацетилена.

Мини-горн

Небольшой, переносной горн, часто бывает, полезен в хозяйстве. Использовать его можно не только в кузнице, но и в гараже или на даче.

Чтобы изготовить мини-горн своими руками, нужно иметь в наличие 2 огнеупорных кирпича, ножовку, сверло диаметра 8 см и длиной 15 см. Желательно чтобы на конце был победитовый наконечник. Для скрепления конструкции готовятся 2 шпильки, диаметром 8 см и длинно 21 см. В процессе работы понадобятся 2 кольцевые пилы, 63 и 26 мм в диаметре.

Порядок работы следующий:

  • 2 кирпича, длиной 250 мм распиливаются пополам.
  • Две половинки одного кирпича укладываются друг на друга и с помощью кольцевой пилы сверлятся 2 сквозных отверстия диаметром 63 мм.
  • Подкладывая под них третью половинку, в двух углах, по диагонали, сверлятся сквозные отверстия под шпильки.
  • При помощи шпилек собирается и стягивается блок из трех кирпичей. Предварительно, на концы шпилек надеваются шайбы и накручиваются гайки.
  • Между первыми двумя кирпичами кольцевым сверлом на 26 мм сверлится отверстие для горелки. Оно соединяется с основным проходом, но вторую стенку не задевает.

В это отверстия вставляется горелка и зажигается. В основной проход подается любой металл, который попадает под пламя и нагревается за несколько секунд.

Выводы и полезное видео по теме

Особой популярностью пользуется инжекционная горелка, разработанная Александром Кузнецовым. В этом видео-ролика он рассказывает из чего состоит конструкция и как ее собрать:

Пример работы инжекционной горелки:

Правильно спроектированная и изготовленная своими руками в точности с требованиями, инжекционная горелка станет надежным помощником на длительное время. Это устройство заменит дорогостоящие инструменты заводского изготовления. С его помощью можно решить многие бытовые проблемы, не прибегая к помощи профессионалов.

Хотите рассказать о том, как собирали инжекционную горелку для кузнечных работ собственными руками? Располагаете полезной информацией по теме статьи? оставляйте, пожалуйста, комментарии в находящейся ниже блок-форме, задавайте вопросы, размещайте фотоснимки.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий