Некоторые технологии строительства, монтажа трубопроводов, ремонта автомобилей связаны с применением направленного открытого пламени. В быту популярны газовые горелки на баллончик – небольшие приборы, позволяющие регулировать направление, силу и температуру огня.
Модели отличаются по назначению, конструкции, виду топлива, поэтому перед покупкой необходимо учесть основные критерии и приобрести устройство не только удобное, но и экономичное.
Чтобы облегчить задачу выбора, мы подготовили подробную классификацию портативных горелок, привели практичные рекомендации по определению лучшей модели, а также обозначили правила безопасной эксплуатации газовых устройств.
Виды портативных горелок
Газовыми горелками называют устройства, различные по конструкции и назначению, но их объединяет общая черта – функционирование производится от газа.
Портативные устройства, предназначенные для работы от маленькой тубы, наполненной пропан-бутаном или другим газом, не нужно путать с духовками или мощными агрегатами для сварки, которые работают от природного газа или большого баллона.
Предлагаем краткий обзор основных элементов конструкции недорогой горелки для газового баллончика, которая служит прекрасным образцом домашнего устройства. Оно может пригодится для ремонта на даче или для барбекю.
С помощью компактного прибора можно быстро разжечь мангал, нагреть болты или гайки на морозе, расплавить пластиковые детали, обработать термоусадки. Температуры пламени (до +1300°С) хватает для пайки металлических труб.
Это пример горелки популярного среди пользователей типа, но ассортимент приборов намного шире. Рассмотрим наиболее востребованные виды.
Различие по сфере использования
Открытое пламя может потребоваться и в быту, и на отдыхе, и во время выполнения монтажных работ. Одна из сфер применения – туристическая. В походных условиях с помощью простого прибора разжигают костер, разогревают консервы.
Горелки с направленным факелом «пистолетного» типа часто применяют в монтажных работах при пайке медных труб, для сгибания пластиковых элементов.
Высокотемпературными мощными лампами можно обрабатывать и стальные детали, но для этого требуется твердый припой и немного измененная техника пайки.
Также газовые портативные горелки применяются для следующих работ:
- обработка деревянных деталей;
- розжиг мангала, костра на даче без использования химических средств;
- прокаливание и резка металлических заготовок;
- опаливание туш животных при разделке;
- оттаивание замерзших трубопроводов.
Полезный прибор всегда под рукой у мастеров-умельцев, которые самостоятельно любят благоустраивать дом и облагораживать приусадебный участок. Горелка может пригодиться в автомастерской, при строительстве теплицы или других сооружений.
Деление по способу присоединения баллончика
Картридж с горючим является расходным материалом. Как только топливо заканчивается, он отсоединяется от горелки, а на его место устанавливается новый баллончик.
Существует несколько видов присоединения картриджа к устройству:
- резьбовые – фиксируются с помощью резьбы, проще говоря – накручиваются;
- цанговые – надеваются и слегка поворачиваются в одну из сторон;
- клапанные – закрепляются фиксатором;
- прокалываемые – соединяются с помощью легкого нажатия.
Резьбовые модели встречаются чаще остальных. Они образуют прочное соединение двух элементов, которые можно в любой момент разъединить. Прокалываемые, напротив, нельзя отключать, пока газ в баллончике не закончится.
Слабая сторона цанговых устройств – быстрое разбалтывание фиксатора, вследствие чего происходит потеря газа.
Более надежными считаются клапанные горелки, которые обычно предназначены для разогрева пищи.
Различие газовых горелок по типу топлива
Производители используют различное горючее для наполнения расходных картриджей. Выбор сжиженного газа основывается на назначении горелок, требуемой температуры пламени, мощности. Чтобы улучшить характеристики состава, иногда смешивают несколько различных видов топлива.
Чаще остальных применяются следующие комбинации веществ:
- смесь пропана и бутана (70:30) – в основном, для летнего применения, но с устройством нагрева используется и зимой;
- комбинация пропана, бутана и изобутана в различных пропорциях;
- смесь MAPP – метилацетилен-пропадиен-пропан, чаще используется для сварки при температуре 1600-2500°С.
Но бывают баллончики, заполненные каким-то одним газом, например, бутаном.
Выбор топлива важен, когда предстоят работы в жестких условиях – на морозе или на большой высоте. А летом для розжига мангала или костра подойдет любой универсальный газ.
Особенности конструкции и принцип работы
По конструкции горелки бывают различными – от элементарных приборов с соплом до более сложных механизмов, оснащенных устройством подачи воздуха и пьезорозжигом.
Рассмотрим конструкцию горелки, предназначенной для сварки металла.
Конструкция с инжектором и обратным клапаном повышает производительность работ и снижает потребление горючего.
Практически все портативные бытовые приборы относятся к так называемым инжекционным горелкам, когда для поддержки пламени воздух засасывается внутрь горелки естественным путем.
Внутри, в специальной камере, происходит смешивание топлива с воздухом, в результате чего горючее после подачи искры воспламеняется.
Из смесительной камеры смесь газов поступает в сопло-насадку, где распределяется по каналам. В конце конструкции, в месте образования факела, располагаются огневые отверстия – окончания каналов.
Варианты насадок по строению: кольцевые, щелевые, трубчатые.
Советы по выбору оптимальной горелки
Компактные ручные горелки покупают с удовольствием, так они имеют массу преимуществ перед жидкотопливными, более «серьезными» устройствами. Они быстро поджигаются, почти не пачкаются, требуют минимума ухода.
Критерий #1 – сфера использования прибора
В первую очередь следует точно определить, для чего будет применяться газовый прибор, так как горелки для пайки и для разогрева пищи кардинально отличаются и по конструкции, и по параметрам.
Строительные приборы чаще напоминают по форме пистолет. При работе их удобно держать одной рукой, а другой в это время можно поддерживать деталь или подносить припой.
Критерий #2 – технические характеристики модели
Такие характеристики, как вес и размеры важны, если горелку приходится брать в пешие походы или часто использовать в быту. Тяжелый инструмент вызывает быструю усталость, тогда как легким работать намного удобнее.
Обращаем внимание на такие характеристики, как:
- температура пламени – от 480 до 2500°С;
- температура нагрева – от 550 до 2500°С;
- мощность – 0,5-3 кВт;
- возможность подключения баллончиков с разным топливом;
- способ присоединения картриджа к горелке;
- тип пламени, форма факела;
- расход топлива – от 60 до 1000 гр/ч;
- вес – от 50 граммов до 1,7 кг.
Если вы приобретаете горелку специально для пайки медных труб, то подойдет низкотемпературная модель.
Для резки или сварки стальных деталей потребуется более мощный аппарат, который обычно называют резаком или сварочной лампой.
Множество друзей и знакомых имеют хобби связанное с пребыванием на природе. Охота, рыбалка, туризм, экспедиционные поездки разного формата. Технический прогресс уже очень плотно вошел в наш туристический быт и приготовление пищи и разогрев воды с использованием газовых горелок уже очень плотно вошел в наш обиход. В плюсах использования газа можно отметить доступность (большое количество производителей горелок, газовых ламп и баллонов к ним, наличие отечественных производителей), отсутствие копоти, маленький вес оборудования и разумная стоимость оборудования (по сравнению, например, с мультитопливными горелками). Минус, по сути, только один — использование газового оборудования в холодное время года — вот тут и начинаются сложности.
Эту заметку побудил написать опыт очередного выезда на природу с ночевкой, пришедшегося на 3 января 2017 года и январские морозы, которые только-только начинались (тем не менее температура при ночевке в неотапливаемом шатре составила (-)18). До этого я ночевал на открытом воздухе при температуре не превышающей (-) 7-8 градусов в пике и это, по видимому, некая переходная граница, за которой могут начаться реальные проблемы.
Для начала немножко теории (взятой с просторов интернета).
Почему моя газовая горелка не работает зимой?
Чтоб такой вопрос не возник в походе, лучше прочитайте эту заметку до выхода в горы:)
Итак, газовые горелки питаются смесью газов в газообразном состоянии (без тавтологии тут не обойтись). В баллоне эта смесь находится в жидком. Встряхните баллон. Чувствуете? Внутри плещется жидкость. Вспомним уроки физики: жидкость начинает испаряться, когда температура вещества превышает температуру его кипения.
Теперь давайте разберемся, что же происходит летом и зимой.
Лето. Воздух нагревает баллон до относительно высоких температур, выше температуры кипения газа – газ кипит – испарения создают в баллоне избыточное давление – из-за давления часть испарений вырывается из баллона в горелку, по пути смешиваясь с воздухом – на выходе из горелки происходит эффективное сгорание газа. А мы получаем горячий обед.
До какой температуры можно использовать газовую горелку?
Делая выводы из вышесказанного, нам нужно, чтоб газ в баллоне был нагрет выше температуры кипения. Но, на самом деле, этого мало. Если мы хотим полакомиться горячим обедом, то нам просто необходимо, чтоб давление внутри баллона было достаточное для выхода большого количества газа в горелку. Для этого нам нужен зазор в несколько градусов.
Газы из нашего баллона кипят при температурах:
бутан (нормальный бутан, н-бутан)…-0,5°С
изобутан …-11,73°С
пропан…-42,09°С
Значит, если в нашем баллоне преимущественно бутан, то его можно эффективно использовать при температуре выше 5°С. Если только пропан с изобутаном, то можем идти в -10°С. Одного пропана в баллоне быть не может, потому что летом давление газа внутри баллона просто разорвало бы его.
Очень кстати! Если вы решили перезаправить свой баллон, то ни в коем случае не просите и не соглашайтесь на заправку чистым пропаном. В лучшем случае, в походе с таким баллоном вы увидите красивый фейерверк, а в худшем – это будет последний ваш поход.
Значит только до -10°С? Неужели ничего нельзя предпринять?
Конечно можно! Во-первых, прочтите и запомните такие вот полезные маленькие хитрости. А во-вторых, в зимний поход берите горелку с предварительным подогревом топлива. Используя первое и второе опытные туристы пользуются газом при температурах -20°С и ниже.
Как сохранить работоспособность газового баллона при низких температурах?
Если для своей походной кухни вы выбрали газовую горелку, то эти советы специально для вас.
Немного физики.
Движение газовой смеси из баллона к горелке обусловлено избыточным давлением внутри баллона. Избыточное давление образуется из-за того, что температура газовой смеси в баллоне выше температуры ее кипения.
Когда температура баллона опуститься ниже температуры кипения (или даже будет примерно такой-же), то испарение газа прекратиться и ваша любимая горелка перестанет работать.
Чтоб избежать этого в холодную погоду следуйте простым и надежным советам.
Совет 1.
При покупке газового баллона обратите внимание на состав смеси. Для зимнего похода нам нужна смесь пропана с изобутаном. Обычный бутан (нормальный бутан, н-бутан) перестает кипеть уже при температуре ниже -0,5°C, поэтому для холодной погоды он совсем не пригоден. Ищите газовую смесь без него.
Этим требованиям соответствуют, к примеру, газовые баллоны MSR IsoPro. Состав смеси в них: изобутан 80%, пропан 20%.
Если смесь без бутана не удалось найти, берите баллон с минимальным его содержанием.
Совет 2.
Чтоб быстрее запустить горелку, держите баллон в теплом месте. Днем, за час до трапезы, положите во внутренний карман куртки. На ночь заберите баллон к себе в спальник. Да, звучит очень странно – спать с баллоном, но этим вы обеспечите себе горячий завтрак.
Совет 3.
Используйте ветрозащитный экран. Даже если ветра нет. Окружите горелку с трех сторон на расстоянии 10-15 см, четвертую оставьте для притока кислорода. Снизу под баллон положите изоляцию, например, кусочек коврика. Ветроэкран удержит тепло и баллон будет лучше прогреваться. Не придвигайте экран ближе к горелке и контролируйте нагрев баллона рукой. Если руке становиться очень тепло или горячо – выключите горелку, дайте баллону остыть. А перед следующим запуском отодвиньте экран дальше.
Перегревать баллон опасно – БА-БАХ!
Для облегчения рюкзака, в качестве ветроэкрана используйте подручные средства, например, ваш не надувной коврик.
Совет 4.
Чтобы поддерживать баллон нагретым, его можно опустить в воду. Температура воды в жидком состоянии всегда выше 0°C. А температуры кипения пропана и изобутана -42,09°C и -11,73°C. Таким образом вы получите запас минимум в 12°, которого будет достаточно для испарения газа. Если вы решили поставить баллон в подогретую воду (нагретую в первые минуты работы горелки), то следите, чтоб она не была горячей. Слегка теплая – максимум! БА-БАХ!, помните? Подложите под емкость, в которой стоит баллон, изолирующий материал. Кусочек коврика – отличный вариант.
Не окунайте баллон “с головой”. Но если так получилось, то перед использованием хорошо продуйте клапан.
Оговорка
Эта информация полезна для горелок без системы подогрева топлива. Для горелок, оборудованных системой подогрева топлива (на фото ниже), состав смеси и температура баллона играют меньшую роль. Об этом я расскажу в другой заметке.
Итак, возвращаемся к моему личному опыту. Года с 2003 мы уже использовали в поездках газовые горелки и лампы:
Ночевка на открытом воздухе в январские морозы 2017 года принесла мне важное открытие — при температуре ниже 5 градусов мороза с Campingaz вы останетесь без горячей еды и питья по двум причинам:
1. Ни одна из моделей газовых горелок компании Campingaz не оборудована системой предварительного подогрева топлива, холода французским конструкторам неведомы и в горы они тоже не ходят.
2. Состав газа в баллонах компании Campingaz затруднительно использовать при температуре ниже (+) 5 градусов Цельсия:
Баллон газовый Campingaz CV470, розничная стоимость 470 руб.
***
Кто виноват — понятно, что делать?
1. Замена горелки на модель, предназначенную для эксплуатации в холодное время года, оборудованную системой подогрева топлива. Об это напишу в отдельной заметке 😉
2. Подбор газового баллона, оптимального для использования в холодное время года.
Не берем в расчет всякую экзотику и посмотрим на модели двух производителей, широко представленных в продаже: MSR и Kovea:
Баллон газовый MSR ISO PRO, розничная стоимость 725 руб.
Баллон газовый Kovea 450, розничная стоимость 360 руб.
Ну как бы вывод напрашивается следующий:
— баллоны Kovea имеют оптимальное соотношение цены-качества. Можно использовать всепогодно, весна-лето-осень с горелками обычного типа, зимой с горелками со встроенной системой подогрева топлива (до (-)23 градусов Цельсия);
— "брендовый" баллон американской компании MSR, по внешнему виду и стране-производителю, делается так же на заводе Kovea. Нет никакого смысла платить дороже за содержание пропана больше на 5%, чем у Kovea, с учетом 2-х кратной разницы в цене. Актуален только для плановых поездок в запредельные холода (более 23 градусов мороза).
Как в быту, так и в профессиональном ремонте портативные газовые горелки очень популярны. Сфера их применения весьма широка, а разновидностей существует несколько. Правильно подобрать горелку для текущих задач и научиться правильно ее использовать вы сможете, изучив эту статью.
Основные разновидности портативных горелок
Газовые горелки в виде насадок для баллонов с цанговым присоединением необходимо рассматривать как отдельный класс инструмента. Они применяются в условиях высокой пожарной безопасности на объектах, где не работает тяжелое строительное оборудование и риск повреждения самой горелки минимален.
В первую очередь горелки характеризуются температурой и формой пламени. Наиболее простые устройства имеют температуру горения близкую к минимальной, всего 700–1000 °С. Воздух в горелку поступает естественным путем, поэтому он всегда в недостатке. В то же время более дорогие изделия имеют специальную форму воздухоподводящих каналов, за счет этого увеличивается приток воздуха, и температура горения поднимается до 1200 °С.
Еще более горячее пламя выдают горелки эжекторного типа, в которых воздух поступает к очагу за счет разрежения, сила потока прямо пропорциональна рабочему давлению газа. Это позволяет поднять температуру до 1500–1600 °С и относительно плавно регулировать ее вместе с длиной пламени простым поворотом крана. Очагов горения в горелке может быть несколько, такой инструмент не предназначен для тонкой работы, но отлично прогревает обширные участки.
Наивысшая температура горения для горелок составляет 2000–2400 °С и достигается она за счет концентрации нагнетаемого воздуха в очаге горения и использования специального газа: метилацетилена пропадиена (МАПП). В пламени горелки образуется высокотемпературный конус, сопоставимый по мощности и температуре с газокислородной сваркой, однако не способный к автогенной резке.
Опционально для всех видов горелок возможно наличие гибкой или поворотной трубки, пьезорозжига и высокочувствительного регулировочного клапана. При большом диапазоне температур существует такой же широкий выбор горелок по мощности и соответствующему расходу газа.
Туристические горелки
Низкотемпературные горелки решают действительно широкий спектр задач и подходят для бытового использования и профессионального строительства. Такими паяльными лампами чаще всего заменяют электрические фены в местах, где возможна только автономная работа.
Главный недостаток горелок без инжектора — низкая стабильность пламени, что особо заметно при резких поворотах и наклонах. Плескания сжиженного газа не оказывают существенного влияния в горелках более дорогого класса со специальным редуктором и контуром подогрева.
Для паяния такие горелки, как правило, не используются. Основное их назначение — розжиг дров и углей или разогрев материалов, допускающих использование открытого пламени. Незаменим такой инструмент также для оттаивания труб, подогрева автомобильных двигателей или распаковки сгонов на пакле, обжига краски для ее снятия и прочих черновых работ.
Паяльные лампы с наддувом
Эжекторные паяльные лампы имеют более специфичное устройство и назначение. Это неизменные помощники многих конструкторов и мастеров по обработке цветных металлов. Благодаря высокой температуре и регулировке пламени горелки идеально подходят для пайки и закалки металлов или другой термической обработки, при которой необходима высокая точность температуры и четко очерченный конус.
Из-за специфики применения может сильно отличаться размер горелок и сопел. Миниатюрные используются для пайки ювелирных украшений и тонкого металла, несмотря на отсутствие подачи чистого кислорода, они справляются даже с филигранной работой. Горелки среднего класса имеют толщину конуса от 3 до 9 мм и наилучшим образом подходят для электрической пайки соединительных кабельных муфт, медных и алюминиевых трубок.
Более крупные горелки за счет их высокой мощности рационально использовать в таких отраслях, как художественная ковка, точная гибка или штамповка металла. Именно такие инструменты домашние мастера используют как основу самодельных газовых горнов и закалочных печей.
Для эжекторных горелок понятие нестабильного пламени носит чисто фигуральный характер, и хотя возможны периодические вспышки газа, температура в ядре остается относительно стабильной. Контур преднагрева газа используется больше для повышения экономичности горелок, более быстрого их выхода на рабочую мощность и точной регулировки температуры.
Высокотемпературные газовые горелки
Нельзя обойти вниманием горелки, в которых вместо пропан-бутановой смеси используется MAPP газ. Температура горения пламени в них составляет 2200–2400 °С, при этом основная энергия сконцентрирована в конусе, который достаточно стабильный и имеет выраженную границу.
Используют такие горелки для прогрева, ковки и гибки высокоуглеродистых сталей и массивных деталей. Высокая температура позволяет также более качественно закалять и отпускать металл.
В плане пайки и сварки горелки на MAPP газе отлично справляются с нержавеющей сталью, при этом даже тонкие детали не перегреваются. Еще одно преимущество газа MAPP — низкая температура кипения, за счет чего возможно его использование при температурах в -20 °С даже в горелках без контура подогрева.
Выбор оптимального варианта
Выбирая газовую горелку для различных задач, следует обращать внимание на отдельные нюансы. Для туристических целей хорошо подходят самые простые факельные горелки без наддува. С розжигом костра или подогревом пищи справятся даже дешевые китайские изделия, сломать или потерять их абсолютно не жалко.
Для бытовых целей и мелкого ремонта лучше не приобретать инструменты из любительской серии. Чуть более дорогие полупрофессиональные горелки имеют более продуманную конструкцию и лишены таких неочевидных недостатков как, например, оплавление пластиковой обкладки мундштука или работающий со сбоями пьезорозжиг. Еще один аргумент против средней ценовой категории — практически повсеместное отсутствие нормального регулировочного клапана, что даже для грубых работ может быть важным.
Если горелка выбирается для тонкой работы, пайки или сварки, следует дополнительно уделить внимание эргономике и балансировке. При таких работах горелку приходится часто включать и выключать, поэтому форма корпуса и размещение элементов управления должны позволять сделать розжиг и точную регулировку одной рукой.
При выборе мощности следует руководствоваться толщиной и материалом обрабатываемых деталей. Горелки в 500–700 Вт будет вполне достаточно для обжигания краски или пайки медных проводов. Трубки из цветных металлов и стальные изделия толщиной до 3 мм будут хорошо прогреваться при мощности пламени около 1200–1500 Вт. Горелки в 2–3 кВт используют для нагрева и гибки арматуры толщиной до 14 мм. Существует еще одна особенность: пламя мощных качественных горелок может быть отрегулировано для более тонкой работы, а вот прогреть маломощной горелкой массивную деталь никак не получится.
