Температура пламени пропановой горелки и ацетиленовой

Температура газовой горелки на пропане

Температура пламени пропановой горелки и ацетиленовой

Наивысшая температура пламени горелки. Регулировка пламени горелки. 5.00/5 (100.00%) проало 2

Длина подогревательного пламени зависит от его мощности, т. е. от количества горючего газа, подводимого к пламени, а также от рода горючего газа.

Наивысшая температура пламени горелки.

Температура пламени является одним из важнейших его свойств, от которого зависит скорость резки.

Температура пламени зависит от рода горючего и состава смеси, подаваемой в резак. Она различна для разных зон пламени.

Наиболее высокую температуру пламени дает ацетилен, обеспечивающий быстрый нагрев металла до температуры начала горения. Поэтому ацетилен является наиболее распространенным горючим газом, применяемым при кислородной резке.

Наибольшую температуру (около 3100°С) имеет ацетилено-кислородное пламя на расстоянии 3—4 мм от конца ядра по оси пламени. По мере удаления от ядра температура понижается.

Распределение температуры в нормальном ацетилено-кислородном подогревательном пламени по его длине показано на рис. 1.

Слишком высокая температура, развиваемая ацетилено-кислородным пламенем, часто приводит к оплавлению кромок разрезаемых деталей. Поэтому ацетилен, несмотря на все его преимущества, дает при резке менее чистый рез, чем водород, пары бензина и керосина и другие горючие газы.

Регулировка пламени горелки.

От правильной регулировки подогревательного пламени в значительной мере зависит качество резки. Кислородная резка ведется при нормальном или слегка окислительном пламени.

У резаков с концентрическим расположением мундштуков правильно отрегулированное пламя окружает режущую струю кислорода, при этом внутреннее ядро должно быть симметричным и везде одинаковым по яркости.

Если мундштуки резака сдвинуты, сечение кольцевого канала, из которого вытекает горючая смесь, нарушается и пламя получается односторонним.

Таким пламенем резку производить нельзя, так как одна кромка разреза будет сильнее нагреваться, оплавляться и рез получится нечистым.

Применение разработанных одним из институтов разъемных самоцентрирующихся мундштуков обеспечивает (вследствие самоцентрирования) симметричную форму пламени.

Очень часто происходит засорение канала, по которому проходит горючая смесь, в результате чего пламя разбивается на отдельные струйки и становится неравномерным. Таким пламенем резать нельзя, так как помимо получения некачественного реза заметно снижается производительность.

Регулировка пламени заключается в том, чтобы создать симметричное по отношению к режущей струе кислорода нормальное или слегка окислительное пламя необходимой мощности. Мощность пламени устанавливается в зависимости от толщины разрезаемого металла.

Обычно при правильно установленном давлении и полностью открытых кислородном и ацетиленовом вентилях (на резаке) в зажженном подогревательном пламени есть некоторый избыток ацетилена. Постепенным перекрыванием ацетиленового вентиля достигается нормальное пламя.

Нормальное пламя должно быть создано при не полностью открытых вентилях для возможности дальнейшей регулировки.

Регулировку на слегка окислительное пламя начинают с установления нормального пламени, а затем прибавляют кислород или убавляют ацетилен до тех нор, пока пламя не приобретет требуемой величины.

В правильно отрегулированном пламени (если регулировка производилась при закрытой режущей струе кислорода) после пуска струи давление кислорода подогревательного пламени несколько понижается и пламя становится ацетиленистым. Поэтому окончательную регулировку подогревательного пламени следует вести при открытом вентиле режущего кислорода, а после регулировки вентиль следует закрыть.

Если режущий кислород подается в резак по отдельному от подогревательного кислорода шлангу, дополнительная регулировка пламени не требуется.

Статья оказалась полезной?! Поделись с друзьями в социальных сетях!!!

Источник: http://mechanicinfo.ru/naivysshaya-temperatura-plameni-gorelki-reguliroa-plameni-gorelki/

Как варить пропаном

Широко распространённая сварка пропаном представляет собой соединение металлических заготовок в сварочной ванне, образуемой при их нагревании высокотемпературной струёй горючей смеси из двух газов.

В качестве её компонентов обычно используются ацетилен и кислород, причём последний выполняет функцию катализатора, ускоряющего окислительный процесс и формирующего сварочную струю.

В отдельных случаях в качестве второй составляющей кислородно-горючей смеси выбирается пропан, от которого и произошло название данного метода.

Принципы и особенности процесса

Сварка пропаном начинается с того, что горючий состав поступает в горелку и через специальное калиброванное сопло под давлением выходит наружу. Затем сварщик поджигает газ, и после его воспламенения регулирует напор и качество смеси посредством расположенных на корпусе вентилей.

Исходящая из сопла очень тонкая струя пламени состоит из ядра, зоны восстановления и рабочего факела. Самая высокая температура развивается именно в ядре; при этом сама газовая сварка пропаном происходит в промежутке между ним и зоной восстановления.

Одновременно с этим за счёт воздействия высоких температур на обрабатываемый металл сварочная ванна защищается от нежелательного контакта с воздухом.

Сварка по этой методике требует от исполнителя особых профессиональных навыков, получить которые можно лишь после прохождения курса предварительного обучения и последующей длительной практической работы с пропаном.

Техника сварки

Сварка пропаном предполагает применение следующих двух методик:

  • высокотемпературный нагрев кромок заготовок, последующее их оплавление и окончательное соединение;
  • формирование рабочего шва методом наплавки или напыления.

Во втором случае используется специальная присадочная проволока из мягкого металла, необходимая для того, чтобы сварочная ванна оставалась полностью насыщенной.

При проведении рабочих операций по первой из этих методик расходуется большое количество пропана, поскольку для оплавления металлических кромок требуются высокие температуры. Поэтому чаще всего предпочтение отдаётся второму способу сварки, при котором на нагрев присадочной проволоки из легкоплавких металлов тратится заметно меньше энергии.

Оба этих подхода при работе с пропаном в целом приводят к одному и тому же результату. Однако они принципиально различаются по расходу газовой смеси, затрачиваемому на работу времени и функциональности (другими словами – по своей экономичности).

Сварка посредством наплавки, помимо экономии средств и времени, обеспечивает повышенную прочность шва и выглядит более эстетично. Именно эта методика используется при прокладке и обустройстве магистральных трубопроводов, а также при сварке различных изделий и элементов строительных конструкций.

Достоинства и недостатки

К основным достоинствам любой газосварки (включая сварку пропаном и кислородом) относятся следующие моменты:

  • независимость от стационарного или передвижного источника питающего тока, требующего для своей работы централизованного энергоснабжения. Газосваркой с использованием пропана пользуются обычно при проведении монтажных работ на сельских объектах и удаленных площадках, лишённых постоянного энергообеспечения;
  • грамотное применение методов сварки пропаном и соблюдение всех предписанных нормативами температурных режимов позволяет получать качественный шов и избежать образования прожогов;
  • оборудование для газосварки (сам резак или пропановая горелка, подводящие шланги и баллоны с газом, размещаемые на тележке) достаточно мобильны и удобны для местных перемещений и дальней транспортировки.

Источник: https://steelfactoryrus.com/temperatura-gazovoy-gorelki-na-propane/

Какую максимальную температуру может выдавать газовая горелка?

Температура пламени пропановой горелки и ацетиленовой

Газовая горелка позволяет выполнять различный спектр работ посредством контролируемого пламени повышенной температуры. Устройство применяется для выполнения паяльных, сварочных, бытовых задач. Специальные модели используются в туристических целях для приготовления пищи и розжига костра. Температура газовой горелки зависит от разновидности и особенностей конструкции изделия.

Принцип работы и особенности

Пользователь получает ровный факел, мощность которого контролируется специальным клапаном. За счет чего изменяется температура, на которую он прогревает в зависимости от толщины материала и преследуемых задач.

Устройство экономически более выгодно для проведения сварки и резки, чем массивное дорогостоящее оборудование.

Спектр использования настолько велик, что изделие даже применяется для дезинфекции деревянных ульев, обработки клеток животных, кровле и так далее.

Розжиг горелки производится спичками, зажигалкой или открытым источником огня. Такой вариант дешевле, чем модели с установленным пьезоподжигом. Этот элемент приводит к возгоранию после нажатия кнопки, что провоцирует появление искры, от которой газовая струя поджигается.

Виды

Горелка – востребованный инструмент, поэтому разработчики стремятся к усовершенствованию конструкции и увеличению функциональности. Рынок предлагает несколько разновидностей подобного оборудования:

  • Газовый паяльник.
  • Резак.
  • Горелка для туризма.
  • Паяльная лампа.

Паяльная лампа – одна из разновидностей горелок. Показывает высокую температуру и применяется для обработки металла, пластика и других прочных материалов.

Каждый вид отличается внешним видом (конструкцией, цветом, упаковкой) и предназначением. Данные особенности учитывают перед покупкой, поскольку это напрямую определяет конечный результат обработки и удобство эксплуатации.

От чего зависит?

Температура горелки определяется химическим составом газа и мощностью изделия. В процессе исследований удалось установить, что температурные показатели факела зависимы от теплотворных свойств газовой смеси.

После соединения топлива с воздухом газ расходуется критически, поэтому интенсивность горения увеличивается. За счет дополнительного источника воздуха повысить какую температуру у горелки вы будите получать. Без обдува значение достигает 1500 градусов, доступ вспомогательного воздушного потока выдает рост до 2200 градусов. В разных частях факела температура отличается:

  1. Внутренняя. Это короткая зона с незначительным нагревом.
  2. Средняя. На этом участке температура пламени от газовой горелки достигает предела, но огонь не раскрывается полностью, что связано с нехваткой кислорода и выделением продуктов распада.
  3. Окаймляющая. Визуально характеризуется ярким огнем с высоким КПД.

Дешевые модели горелок конструктивно одинаковые. Дорогие оснащаются дополнительными элементами, которые увеличивают технические характеристики и удобство использования.

Для выполнения сварки и резки предъявляются особые требования к составу газовой смеси, поскольку от неё зависит температурный режим изделия.

Температурный режим разных видов горелок на баллон

Приобрести горелку можно через Интернет либо в строительном магазине. Лучше отдать предпочтение второму варианту, поскольку покупатель может проконсультироваться с опытным продавцом, он подберет целесообразный вариант в зависимости от задач, которые поставил пользователь. В ассортимент продукции входят модели, отличающиеся по температурному режиму:

  • Перезаправляемые. Характеризуются небольшими габаритами и продуманной формой, а также удобством использования и пьезоэлектрическим элементом. К баллонной разновидности горелок на газу этот вид не относится.
  • На цанговом баллончике. Являются источником мощного пламени со средней температурой на выходе 1500 градусов.
  • Резьбовые. В составе топлива львиную долю занимает пропан, благодаря чему в зоне горения температура составляет 1800 градусов. Продвинутые модели оборудованы системами смешивания воздуха с пропановой смесью.

Некоторые горелки оснащаются автономным подогревом горючей смеси, что увеличивает угол использования.

Наивысшая температура пламени

Этот показатель определяет скорость резки материала, определяется свойствами газовоздушной смеси и разновидностью горючего. Высокое значение гарантирует ацетилен, вещество стремительно нагревает металл для расплавления. На кончике огня температура достигает около 3000 градусов. Чем дальше от этой точки, тем число меньше.

Регулировка

От правильной настройки пламени зависит чистота резки. Кислородная обработка проводится при несколько окисленном или нормальном факеле. Тщательно откорректированное пламя у резаков с расположением мундштуков концентрического типа окружено режущим потоком кислорода. Ядро факела на каждом участке должно быть симметричным и не отличаться яркостью.

Резку горелкой со сдвинутым мундштуком проводить нельзя, поскольку это приведет к нагреву кромки, что негативно отразится на качестве разреза. Использование самоцентрирующихся мундштуков повышает удобство использования подобного оборудования, ведь устройство делает пламя симметричным.

Иногда движение газовой смеси затрудняется из-за засорения канала, что разделяет факел на струйки и приводит к потере стабильности. Такое изделие не только уменьшает качество обработки, но и снижает производительность. Корректировка пламени основана на создании симметричного пламени нужной мощности по отношению к кислородной режущей струе.

Установленная мощность горения определяется толщиной материала.

Источник: https://svarka.guru/oborudovanie/rashodniki-i-kompletuyushie/temperatura-gorelki.html

Виды газовых горелок

Температура пламени пропановой горелки и ацетиленовой

К основным конструктивным элементам сварочных горелок относятся:

·       инжектор (в безинжекторных – смесительное сопло), требующийся для смешивания газовых потоков;

·       входы с ниппелями для подсоединения кислородного и газового рукавов;

·       камера-смеситель;

·       дюза;

·       вентили, предназначенные для регулирования поступления газовой смеси в область нагревания и сваривания металла.

Инжекторные и безинжекторные горелки

В приборах с инжектором поступление кислорода в камеру-смеситель осуществляется путем его принудительного втягивания из атмосферы через специальный вентиль.

Воспламеняющийся газ через инжектор подается в смеситель из баллона под более высоким давлением и соединяется с кислородом. Образованный состав через трубу наконечника подается в мундштук.

При этом давление исходящего из канала мундштука газа становится значительно меньше атмосферного.

В горелках безинжекторных оба рабочих газа направляются в камеру под равным давлением (порядка 100 кПа). Вместо инжектора в устройствах такого типа устанавливается обыкновенное сопло, вворачивающееся в наконечник.

Серьезным недостатком инжекторных устройств, несмотря на большую распространенность и востребованность, считается нестабильность состава смеси газов, из-за которого не всегда удается обеспечить стабильно качественное ее горение.

Пропановые

При выполнении пропановой сварки газовая смесь выходит из специального откалиброванного сопла горелки под высоким давлением. После поджига состав смеси и ее напор регулируется при помощи вентилей.

Особенностью пропановых горелок является образование очень тонкой струи пламени, которую принято разделять на ядро, рабочий факел и зону восстановления. Наиболее высокая температура наблюдается именно в ядре, но сам процесс оплавления и сваривания металла осуществляется между ним и зоной восстановления.

Благодаря тому, что посредством горелки этого типа возможно выполнение точечной металлообработки, газосварка пропаном может использоваться для фигурной нарезки заготовок, создания украшений и различных декоративных изделий.

Ацетиленовые

Для сваривания ацетиленом применяются пять типов приборов, отличающихся размерами. Важно правильно подобрать нужный в конкретной ситуации размер – от «0» (наименьшего) до «5» (самого большого). Устройства отличаются в первую очередь отверстием сопла – чем большего диаметра оно, тем больший объем смеси расходуется при выполнении работ, но при этом и сварочный шов получается шире.

Перед сваркой металлических заготовок необходимо заранее убедиться в соответствии типоразмера наконечника горелки размеру форсунки, посредством которой будет подаваться горючая смесь.

В процессе сваривания сначала открывается подача ацетилена, поджигание горелки выполняется после появления специфического запаха из ее сопла. Затем плавно добавляется кислород до появления пламени синего цвета.

При сваривании черных металлов на горелке следует выставить «нейтральное» пламя, состоящее из трех участков, распознаваемых визуально:

·       ядра ярко-синего цвета с едва различимым зеленоватым окрасом;

·       восстановительного пламени бледно-голубого цвета, указывающего на рабочую зону;

·       факела пламени.

При неправильной настройке ацетиленовая горелка будет не варить, а разрезать металлические заготовки. Нельзя допускать длинного пламени с оранжевым «хвостом» – при нем в металл вводится избыточный углерод, являющийся не самым лучшим спутником сварочного процесса.

Водородные

Для водородной сварки используется стандартная ацетиленовая горелка. Но при этом требуется применение специального водородно-кислородного газосварочного аппарата, представляющего собой электролизер. В нем под воздействием электротока осуществляется разложение воды на водород и кислород.

Процесс сварки с использованием водорода протекает намного быстрее ацетиленовой. Под воздействием электротока и повышенной температуры молекулы воды распадаются на кислород и водород.

Затем одноатомный водород превращается в двухатомный, при этом образуется излишняя тепловая энергия, повышающая скорость соединения металлических поверхностей.

Водород также уходит в зону сваривания, повышая прочность и герметичность шва.

Созданная горелкой дуга отличается высокой стабильностью вне зависимости от выполнения предварительной обработки соединяющихся деталей.

Углекислотные

Горелки для сварки в инертном и углекислотном газе (MIG/MAG) используются для подачи защитной среды и сварочной проволоки в область сваривания. Сам процесс выполняется с применением полуавтоматов.Посредством горелки контролируется интенсивность сгорания газа, меняется форма и мощность пламени, направляется сварочная дуга.

Конструкцию таких приборов составляют два основных элемента:

1.     рукоять с фиксатором и наконечником для сварочных проволок;

2.     сопла, образующего струю исходящего газа.

Для регулирования процесса горения и подачи сварочного прута используется размещенная на рукояти кнопка. Газ и проволока подаются по шлангу протяжением 3-5 м. С целью недопущения перегиба по периметру подсоединения шланга к горелке установлена пружина.

Выбор углекислотной горелки осуществляется с учетом следующих параметров:

·       наибольшей силы тока в имеющемся полуавтомате, составляющей в зависимости от модели 150-650 А;

·       диаметра использующейся проволоки – от 0,6 до 1,6 мм;

·       типа охлаждающей системы горелки: воздушной – для редкого использования инструмента, жидкостной – применяющейся для постоянных и продолжительных нагрузок;

·       типа разъема – евро или байонет, подбирающегося в соответствии с моделью сварочного аппарата;

·       требуемой длины шланга – обычно составляющего 3-5 м.

Многопламенные горелки

Многопламенные горелочные устройства состоят из коллектора с несколькими огневыми наконечниками, запальной горелки и ручки, оснащенной входным штуцером. Подача сжатого воздуха выполняется принудительно.

Такие горелки предназначены для:

·       наплавления и сварки деталей из черных либо цветных металлов;

·       нагревания или высушивания поверхностей значительной площади (например, при проведении кровельных работ);

·       устранения сварочных напряжений и повреждений;

·       нагрева металлических деталей при посадке их с натягом.

Применение устройств с несколькими факелами вместо однопламенных позволяет увеличить производительность труда, сократить сроки производства работ.

Разделение горелок по мощности

В соответствии с ГОСТ 1077-79 горелки разделяются по мощности пламени на:

·       Микромощные, применяющиеся преимущественно в лабораториях, испытательных, научных и учебных центрах.

·       Маломощные с расходом горючего газа от 25 до 700 л/час, кислорода – 35-900 л/час. Оснащаются наконечниками с номерами от 0 до 3.

·       Среднемощные. Расход рабочего газа за час работы – 50-2500 л, кислорода – 65-3000 л. Применяются наконечники No1-7.

·       Высокой мощности, отличающиеся потреблением горючего газа свыше 2500 л/час, кислорода – более 3000 л/час.

Универсальные и специализированные устройства

По назначению и сфере применения горелки разделяются на многофункциональные, использующиеся для выполнения нескольких работ (спайки, сварки, наплавки), и специализированные, использующиеся для проведения определенных технологических операций.

Основными видами работ, кроме сварочных, выполняемых с применением газовых горелок, являются пайка и кровельные работы.

Горелки для пайки и термообработки металлов

Для пайки меди, мягких металлов и сплавов используются устройства небольших размеров. В качестве горючего газа применяются преимущественно бутан, пропан и ацетилен. Устройства разделяются на несколько групп в зависимости от особенностей конструкции и параметров работы.

1.     Горелки-паяльники с турбонаддувом.

Эжекторные горелки, использующиеся для температурной обработки и создания небольших изделий из цветных металлов и сплавов. Особенностью устройств является способность поддержания постоянной температуры и четкого контура конуса пламени.

В зависимости от выполняемых работ устройства различаются размерами сопла.

Горелка с микросоплом применяется для изготовления и ремонта ювелирных изделий и иных видов работ, требующих высокой точности. Не требуют подачи кислорода.

Устройства с соплом среднего размера выдают пламя с толщиной конуса 3-9 мм.

Высокомощные приборы с крупными соплами предназначены для выполнения художественной ковки, штамповки и изгибания металла.

2.     Высокотемпературные паяльные горелки.

В устройствах такого типа в качестве топлива используется специальный газ – МАРР (смесь пропина, пропадиена и пропана), при сгорании которого образуется пламя температурой 2200-2600°С со стабильным, ярко выраженным конусом.

Устройства применяются для нагревания с целью выполнения ковки или сгибания объемных деталей, листового металла, профиля из углеродистых марок стали. При помощи МАРР-горелок возможно сваривание нержавеющей стали.

Устройства присоединяются к газовым баллонам при помощи:

·       резьбового соединения;

·       цангового соединения.

Кровельные горелки

Специальные устройства, предназначенные для нагрева наплавляемых видов кровельных покрытий.

Кроме основного назначения, кровельные приборы применяются также для работ, требующих прогрева:

·       обжигания краски;

·       нагрева заготовок и деталей;

·       просушивания поверхностей.

Конструкция устройств состоит из:

·       рукояти;

·       шланга для поступления газовой смеси;

·       стакана, изготовленного из металла повышенной жаропрочности;

·       вентиля для корректировки напора газа;

·       форсунки для розжига с ветрозащитой.

Кровельные горелки отличаются небольшой массой (до 1,5 кг), для удобства производства работ оснащаются деревянной или пластиковой рукоятью длиной до 1,5 м.

В качестве горючего газа преимущественно применяется баллонный пропан, подающийся через шланг. Интенсивность его поступления и длина пламени управляется посредством расположенного на рукоятке вентиля. Для оптимального потребления газа горелки для кровельных работ часто оснащаются редуктором, контролирующим его расход.

Независимо от модели, в приборах предусмотрена система всасывания атмосферного воздуха. Возможность установки и изменения режимов работы позволяет экономить топливо при переводе прибора в состояние ожидания.

Розжиг кровельных горелок осуществляется зажигалкой либо спичками, в современных моделях предусмотрено наличие такой полезной опции, как пьезоподжиг.

Источник: https://vitgaz.by/blog/articles/vidy-gazovykh-gorelok

DIY кислородно-ацетиленовая сварка

Температура пламени пропановой горелки и ацетиленовой

Путь к IT у всех бывает очень тернистый.

Я например в детстве хотел быть сварщиком — это же так красиво, когда вокруг летят брызги расплавленного металла! Но как-то не сложилось: мне начали выписывать журнал «Юный техник», где на последней странице одного из номеров рассказывали про робота, управляемого компьютером БК-0010… Но пунктик-то остался… Также кто-то наверняка помнит передачу «Очумелые ручки», где из пластиковых бутылок делали различные креативные (как бы сказали сейчас) вещи. Под катом — я покажу, как из пластиковой бутылки, инсулинового шприца, нескольких метров резинового шланга, клеевого пистолета (куда же без него) и некоторых других вещей, которые можно найти в каждом доме* сделать самую настоящую кислородно-ацетиленовую сварку.

* В каждом доме BarsMonster .

Теория

Температура пламени зависит от теплоты сгорания топлива и теплоемкости продуктов реакции. Когда мы сжигаем что-то в воздухе — нагревать приходится и азот (которого почти 80%), потому температура пламени в воздухе обычно не высокая (~1500-2000C и ниже).

А вот в чистом кислороде, при правильном соотношении объема горючего и кислорода — греть нужно только продукты реакции, и достижимы намного более высокие температуры. Как топливо обычно рассматривают углеводороды. Углерод при сгорании дает углекислый газ, а водород — воду.

Вода имеет очень большую теплоемкость (4.183 против 1.4 кДж/(кг*К) ), соответственно, чем больше в горючем будет углерода, и меньше водорода — тем выше в первом приближении потенциально достижимая температура.

Наилучшее сочетание — у ацетилена C2H2, а например у метана CH4 и пропана C3H8 — это соотношение намного хуже.

Но существуют и другие соединения с равным количеством углерода и водорода — например бензол, C6H6. Помимо токсичности бензола, при его сгорании выделяется меньше энергии, т.к. в ацетилене «лишняя» энергия запасена в нестабильной тройной углеродной связи, что и обеспечивает ему одну из наибольших температур горения в кислороде — 3150 °C.

Эта лишняя энергия (~16%) может выделится во время самопроизвольной детонации сжатого ацетилена даже без доступа воздуха (продуктом реакции будет как раз бензол и винилацетилен). Wikipedia утверждает, что для этого нужно давление всего в 2 атмосферы — но я в шприце сжимал ацетилен до 4-5 атмосфер и ничего не происходило (видимо нужны катализаторы, удар или повышенная температура). В любом случае, из-за этого эффекта ацетилен в сжатом виде не хранят, а растворяют его в баллонах в ацетоне. Но есть и более простой и безопасный при маленьких объемах способ получения ацетилена — реакция карбида кальция с водой. Именно этот способ и будет использоваться.

Что примечательно, достигнуть еще бОльшей температуры можно — если использовать как топливо вещества, не содержащие водорода вообще: cyanogen (привет Android), (CN)2 — горит при 4525 °C и dicyanoacetylene C4N2, горит при 4990 °C (опять благодаря тройным углеродным связям, и меньшему относительному количеству лишнего азота). Но практически с этой целью их не используют из-за токсичности.

Безопасность

Сжатые кислород и ацетилен в баллонах — могут быть очень опасны при малейших нарушениях правил эксплуатации, потому их я конечно использовать не буду.

Ацетилен будет генерироваться из небольшого количества карбида кальция (~100г на одну сессию), в бутылке объемом 0.5л.

Изначально я хотел использовать 2л, чтобы давление было более равномерное — но посмотрев на как взрывается литр ацетилена с кислородом — решил урезать осетра. Чтобы не создавалось опасного давление в генераторе — выход ацетилена на горелке никогда нельзя перекрывать.

Генератор ацетилена нужно охлаждать — иначе будет «саморазгон» реакции из-за нагрева.

Кислород — будет генерироваться медицинским концентратором кислорода, что относительно безопасно. Могла быть еще опасность накачать кислорода в генератор ацетилена с последующим хлопком — но для этого нужно, чтобы не сработал защитный клапан в генераторе кислорода, и был заблокирован (грязью например) выход газа из горелки. И конечно работать нужно в специальных очках — не только для защиты от брызг металла, но и ультрафиолетового излучения пламени (т.е. прозрачные пластиковые защитные очки тут не подойдут). Чтобы не допустить скапливания взрывоопасной концентрации ацетилена в случае утечек — вентилятор постоянно обдувал рабочее место + все операции проводились на открытом воздухе. Также существует проблема «обратного удара»: когда скорость течения газа в горелке становится слишком маленькая, пламя уходит внутрь горелки с хлопком, и если в ацетилене есть воздух — пламя может дойти до генератора ацетилена. Потому я не поджигал ацетилен сразу после начала реакции, а ждал ~15-30 секунд пока воздух не будет вытеснен. Также эта проблема может быть решена добавлением водяного клапана на пути ацетилена.

Результат

Пламя ацетилена в воздухе сильно коптит, и выглядит вполне заурядно:
С включением кислорода все меняется: Можно плавить и поджигать сталь, резать все-таки не хватает мощности (надо брать более толстый наконечник, увеличивать давление): Оказалось, гибкое стеклянное «оптоволокно» получается автомагически — когда расплавленное стекло капает, как только толщина шейки становится достаточно маленькой, оно очень быстро остывает и дальше не утончается. Можно плавить стекло как масло, запаивать капсулы из стеклянных трубок: Задача жизни выполнена, надеюсь и вам было интересно 🙂 PS. И не повторяйте это дома. Дополнение от специалиста (@freuser ):С точки зрения профессионального сварщика (30 лет, 11 стажа, из них 2 именно газосварка): Статья гожая, в общем дисклеймеры правильные. Стоит добавить, что работы ведутся на несгораемых поверхностях (искры летят метра на 2 от ветра, а капли металла даже потемневшие до обычных цветов могут прожечь обувь, если она является туфлями.) Конструкция генератора называется ВК (вода на карбид), есть еще КВ и ВВ (гуглится со схемами, копирайт еще советский :)). К видео комментариев нет, особо и смотреть нечего (с моей точки зрения), только стоит добавить, что большие стекла (или целые бутылки), а также камень/бетон/некоторые кирпичи при нагревании могут лопнуть/расслоиться с образованием низколетящих осколков, которые замечательно впиваются и вплавляются в кожу (особенно на лице), правда, на миллиметр, не более, и легко вынимаются оттуда.

Еще хотел бы ответить именно на habrahabr.ru/post/185720/#comment_6461342: это не обратный удар, вернее не то, от чего предостерегал Nepherhotep, а просто горелка либо перегрелась, либо, скорее, от малого давления и близкого от сопла препятствия (либо засора внутри сопла) пламя пошло навстречу потоку, к инжектору (в этой горелке он под накидной гайкой, между ней и вентилями), но дальше не двинулось. А обычно под обратным ударом понимается случай, когда пламя проскочило инжектор и пошло по шлангу навстречу источнику. Бывает два вида обратных ударов (один я наблюдал воочию): пламя идет по ацетиленовому шлангу (обычное горение, только конец шланга постоянно обгорает и пламя движется равномерно к баллону/генератору) и по кислородному (тут все красивее — шланг вдруг 20-30-сантиметровым куском вспыхивает и превращается в лохмотья, секундная пауза — следующий отрезок и т.д. до самого баллона.) Хотя второй случай — редкость. Простейшая защита — пережимаешь шланг в отдалении, придавливаешь ногой (не забываем про туфли) и орешь напарнику «Санька, баллоны закрывай, *** !!» Для более цивильной защиты можно сделать водяные затворы — тоже бутылка, две трубки, одна до дна — входящая, вторая короткая — на горелку. До половины наливается водой и все, пузырьки красиво бегут ))

  • ацетилен
  • кислород
  • жжем напалмом
  • cyanogen

Источник: https://habr.com/ru/post/185720/

Виды сварочного пламени

Температура пламени пропановой горелки и ацетиленовой

Сварочное пламя образуется при сгорании горючего газа или паров горючей жидкости в кислороде. Пламя нагревает и расплавляет основной и присадочный металл в месте сварки.

Наибольшее применение при газовой сварке нашло кислородно-ацетиленовое пламя, так как оно имеет высокую температуру (3150°С) и обеспечивает концентрированный нагрев.

Однако в связи с дефицитностью ацетилена в настоящее время получили широкое распространение (особенно при резке металлов) газы-заменители ацетилена – пропан-бутан, метан, природный и городской газы.

От состава горючей смеси, т. е. от соотношения кислорода и горючего газа, зависят внешний вид, температура и влияние сварочного пламени на расплавленный металл. Изменяя состав горючей смеси, сварщик тем самым изменяет основные параметры сварочного пламени.

Для получения нормального пламени отношение кислорода к горючему газу должно быть для ацетилена – 1,1-1,2, природного газа – 1,5-1,6, пропана – 3,5.

Все горючие газы, содержащие углеводороды, образуют сварочное пламя, которое имеет три ярко различимые зоны:

  • ядро
  • восстановительная зона
  • факел

Водородное пламя ярко различимых зон не имеет, что затрудняет его регулировку по внешнему виду.

При зажигании газовой струи, вытекающей из сопла, пламя перемещается по направлению движения струи газовой смеси.

Скорость истечения для каждого газа подбирается такой, чтобы пламя не проникало внутрь сопла горелки и не отрывалось от него.

Газ в струе должен прогреваться до температуры воспламенения, ацетилен воспламеняется при температуре 450-500°С, а газы-заменители – 550-650°С. Поэтому ядро пламени при сгорании газов-заменителей длиннее, чем при сгорании ацетилена.

а – окислительное, б – нормальное, в – науглероживающее; 1 – ядро, 2 – восстановительная зона, 3 – факел

Рисунок 1 – Виды сварочного пламени

Процесс сгорания ацетилена в кислороде можно условно разделить на две стадии. Сначала под влиянием нагрева происходит распад ацетилена на элементы: С2Н2=2С+Н2.

Затем происходит первая стадия сгорания ацетилена за счет кислорода смеси по реакции 2С+Н2+O2=2СО+Н2. Вторая стадия горения протекает за счет кислорода воздуха: 2СО+Н2+1,5O2=2СO2+Н2O.

Процесс горения горючего газа в кислороде экзотермичен, т.е. идет с выделением теплоты.

Ядро имеет резко очерченную форму (близкую к форме цилиндра), плавно закругляющуюся в конце, с ярко светящейся оболочкой.

Оболочка состоит из раскаленных частиц углерода, которые сгорают в наружном слое оболочки. Размеры ядра зависят от состава горючей смеси, ее расхода и скорости истечения.

Диаметр канала мундштука горелки определяет диаметр ядра пламени, а скорость истечения газовой смеси – его длину.

Площадь поперечного сечения канала мундштука горелки прямо пропорциональна толщине свариваемого металла. Сварочное пламя не должно быть слишком “мягким” или “жестким”.

Мягкое пламя склонно к обратным ударам и хлопкам, жесткое – способно выдувать расплавленный металл из сварочной ванны.

При увеличении давления кислорода скорость истечения горючей смеси увеличивается и ядро сварочного пламени удлиняется, при уменьшении скорости истечения ядро укорачивается. С увеличением номера мундштука размеры ядра увеличиваются. Температура ядра достигает 1000°С.

Восстановительная (средняя) зона располагается за ядром и по своему более темному цвету заметно отличается от него. Длина ее зависит от номера мундштука и достигает 20 мм. Зона состоит из продуктов неполного сгорания ацетилена – оксид углерода и водорода.

Она называется восстановительной, так как оксид углерода и водорода раскисляют расплавленный металл, отнимая кислород от его оксидов. Если в процессе сварки расплавленный металл сварочной ванны находится в средней зоне, то сварочный шов получается без пор газовых и шлаковых включений. Этой зоной пламени выполняю сварку и поэтому ее называют рабочей.

Восстановительная зона имеет наиболее высокую температуру (3140°С) в точке, отстоящей на 3-6 мм от конца ядра.

Зона полного сгорания (факел) располагается за восстановительной зоной. Она состоит из углекислого газа, паров воды и газа, которые образуются в пламени при сгорании оксида углерода и водорода восстановительной зоны за счет кислорода окружающего воздуха. Температура этой зоны значительно ниже, чем температура восстановительной, и колеблется от 1200 до 2520°С.

В зависимости от соотношения между кислородом и ацетиленом получают три основных вида сварочного пламени: нормальное, окислительное и науглероживающее. Нормальное пламя теоретически получают тогда, когда в горелку на один объем кислорода подают несколько больше от 1,1 до 1,3 объема ацетилена.

Нормальное пламя характеризуется отсутствием свободного кислорода и углерода в его восстановительной зоне. Кислорода в горелку подается немного больше из-за небольшой его загрязненности и расхода на сгорание водорода. В нормальном пламени ярко выражены все три зоны.

Окислительное пламя получается при избытке кислорода, при подаче в горелку на один объем ацетилена более 1,3 объема кислорода.

При этом ядро приобретает конусообразную форму, значительно сокращается по длине, становится с менее резкими очертаниями и приобретает более бледную окраску. Сокращаются по длине также восстановительная зона и факел. Все пламя приобретает синевато-фиолетовую окраску.

Пламя горит с шумом, уровень которого зависит от давления кислорода. Температура окислительного пламени выше нормального, однако сваривать стали таким пламенем нельзя из-за наличия в пламени избытка кислорода.

Избыток кислорода приводит к окислению металла шва, шов получается пористым и хрупким. Окислительное пламя можно применять при газовой сварке латуни и пайке твердыми припоями.

Науглероживающее пламя получается при избытке ацетилена, когда в горелку на один объем ацетилена подается 0,95 и менее объема кислорода. Ядро такого пламени теряет резкость своего очертания, на конце его появляется зеленый венчик, по которому судят об избытке ацетилена.

Восстановительная зона значительно светлее и почти сливается с ядром, а факел приобретает желтоватую окраску. При большом избытке ацетилена пламя начинает коптить, так как в нем ощущается недостаток кислорода, необходимого для полного сгорания ацетилена.

Находящийся в пламени избыточный углерод легко поглощается расплавленным металлом и ухудшает качество металла шва. Температура науглероживающего пламени ниже, чем нормального и окислительного.

Уменьшая подачу ацетилена в горелку до полного исчезновения зеленого венчика на конце ядра, ацетиленовое пламя превращается в нормальное. Слегка науглероживающее пламя применяют для сварки чугуна и при наплавке твердыми сплавами.

Характер сварочного пламени сварщик определяет на глаз по форме и окраске пламени. При регулировании пламени необходимо обращать внимание на правильность подбора расхода горючего газа и кислорода.

Вытекающая из мундштука горючая смесь оказывает механическое воздействие на расплавленный металл сварочной ванны и формирует валик шва. Жидкий металл отжимается к краям ванны. Характер формообразования металла зависит от угла наклона мундштука горелки к поверхности свариваемого металла.

а – вертикальном, б – наклонном, в – схема перемещения жидкого металла в ванне

Рисунок 2 – Схема механического воздействия пламени на жидкий металл сварочный ванны при различных положениях мундштука

Давление газов оказывает влияние на жидкий металл, перемещая его к задней стенке сварочной ванны, образуя чешуйки шва. При большом давлении кислорода горючая смесь вытекает из мундштука с большой скоростью, пламя становится “жестким” и выдувает расплавленный металл из сварочной ванны, затрудняя тем самым сварку.

Качество наплавленного металла и прочность сварного шва зависят от состава пламени, поэтому во время газовой сварки сварщик должен следить за его характером, регулировать его состав в течение всего процесса сварки.

Характер пламени подбирают в зависимости от свариваемого металла и его свойства.

Для газовой сварки сталей требуется нормальное пламя, для сварки чугуна, наплавки твердых сплавов – науглероживающее, для сварки латуни – окислительное пламя.

Источник: http://weldering.com/vidy-svarochnogo-plameni

Споров нет
Добавить комментарий