Injekcijski plinski gorilnik za kovaško ognjišče z lastnimi rokami: navodila za izdelavo

Načelo delovanja injekcijskega gorilnika za manjše kovačnice temelji na sesanju plinskega curka v ohišje gorilnika. Kupiti ga je mogoče v trgovini. Vendar pa, če je injekcijski plinski gorilnik za ognjišče narejen sami, bo služil nič manj dobro.

Povedali vam bomo, kako sestaviti orodje v skladu z vsemi pravili. Najpomembneje je upoštevati vse zahteve pri izdelavi. Konec koncev boste imeli opravka z eksplozivno mešanico plina in zraka.

Značilnosti in vrste injekcijskih gorilnikov

Od izvedbe gorilnika ognjišča je odvisna stopnja izgorelosti kovine pri segrevanju za kovanje, intenzivnost nastajanja oksidnega plašča na površini, skupna poraba plina. V zaprtih kovaških ognjiščih se uporabljajo gorilniki s kratkim plamenom.

Njihova konstrukcijska izvedba zagotavlja hitro mešanje gorljive mešanice, kar omogoča visok izkoristek. Produkti zgorevanja iz delovnega prostora ognjišča se odstranjujejo enakomerno in maksimalno učinkovito.

Načelo delovanja gorilnikov

V gorilnikih tega tipa se zgoreva propan, ki prihaja iz plinovoda ali jeklenke. Tu se mešanica plina in zraka tvori z ejekcijo, tj. vsesavanjem zraka v gorilnik pod vplivom energije plinskega curka, ki je pod tlakom.

V območju, kjer se zajema zrak, nastane podtlak, zaradi česar se zrak sam premika v določeni smeri. Ko se v ohišju gorilnika pomeša, delovna mešanica pod pritiskom izbruhne iz njega in ustvari potrebno temperaturo.

Kakovost delovanja plinskega gorilnika je odvisna od stalnosti razmerja med prostornino plina in zraka. Sprememba gostote plina vpliva na zmožnost gorilnika za vsesavanje zraka.

Gorilna naprava ali gorilnik je glavni sestavni del plinskega ognjišča. Njegovo delovanje je popolnoma odvisno od pravilne izdelave tega ključnega elementa.

Vse spremembe temperature zgorevanja morajo spremljati podobne spremembe dovajanja zraka, potrebnega za vžig.

Pri neravnovesju vrednosti je potrebna prilagoditev koeficienta injekcije za dosego njegove stabilnosti. To se doseže s spreminjanjem tlaka plina ali z nastavitvijo zračne lopute.

Klasifikacija gorilnikov po glavnih značilnostih

Razvrščajo jih po različnih značilnostih. Glede na količino vsesanega primarnega zraka ločimo gorilnike z delnim in popolnim mešanjem. Glavni značilnosti prvih sta injekcijsko razmerje in kratnost.

Injekcijsko razmerje je določeno z razmerjem med prostornino vbrizganega zraka in zrakom, potrebnim za 100-odstotno zgorevanje plina. Pod izrazom »kratnost vbrizga« razumemo razmerje med prostornino primarnega zraka in porabo plina v gorilniku.

Zgorevanje plina v mešanici z zrakom v injekcijskem gorilniku poteka v posebni nastavki – tunelu, izdelanem iz ognjevzdržnega materiala.

Injekcijski gorilniki, ki se uporabljajo v domačih kovačnicah, so lahko nizkotlačni (do 5 kPa) in srednjetlačni – od 5 kPa do 0,3 MPa. Ko je plin v gorilniku pod tlakom 20–90 kPa, ostaja moč vsesavanja zraka skoraj nespremenjena, tudi če se tlak plina in podtlak v ognjišču spreminjata.

Ko tlak pade pod to mejo, se injekcijsko razmerje poveča, tlak pade, podtlak v ognjišču pa naraste. Glede na prisotnost razdelilnega kolektorja ločimo gorilnike z enim ali več plameni.

Obstaja delitev glede na število šob: z eno šobo – enošobni, z več – večšobni. Te elemente namestijo na sredino ali razpršeno. Glede na to ločimo gorilnike s centralno šobo in periferno šobo.

Samostojno izdelan injekcijski gorilnik

K doma izdelanemu gorilniku standardne izvedbe se plin dovaja iz jeklenke po posebni cevi, praviloma je to propan. Zniževalni regulator ni potreben, saj dotok plina uravnava delovni ventil na jeklenki.

Odprtje in zaprtje dovoda plina se izvaja s pomočjo zapirnega ventila, ostale nastavitve gorilnika se izvajajo z delovnim ventilom. Plinska cev, po kateri teče plin, se priklopi na posebno nastavko z nastavkom.

To omogoča nastavitev velikosti in hitrosti plamena. Nastavek in cevka sta nameščeni v kovinski čaši. Tu pride do nasičenja propana s kisikom iz vhodnega zraka.

Standardna shema plinskega gorilnika. Na njeni podlagi lahko razvijete lastno konstrukcijo. Zaradi lažjega popravila in uporabe jo je bolje narediti enostavno razstavljivo.

Iz kovinske čaše gorljiva mešanica vstopa v območje zgorevanja skozi šobo pod tlakom. Da bi bil proces neprekinjen, ima šoba posebne odprtine, ki opravljajo vlogo dodatnega prezračevanja.

Za samostojno izdelavo boste potrebovali načrt plinskega gorilnika za ognjišče ter komplet orodja in materialov:

• kosi cevi, kovinski pritrdilni elementi;
• kotni brusilnik;
• polkrožna ali okrogla pila;
• vrtalni stroj, če ga ni, ga lahko nadomestite z vrtalnikom;
• varilni polavtomat;
• navojni sveder, navojna matrica, sveder, kovinska krtača, kladivo, klešče;
• krogi – brusilni, rezalni;
• pločevina debeline 1,2, 3 mm;
• zaščitna sredstva za varjenje.

Vsa dela pri izdelavi gorilnega aparata so sestavljena iz petih faz.

Pri izdelavi plinskega gorilnika je treba upoštevati obvezne zahteve: varnost vžiga plina, stabilno gorenje, varnost v primeru spremembe prepiha (povratnega udara) in verjetnosti vžiga gorljive mešanice, neobčutljivost na vlago znotraj ognjišča.

V prvi fazi se izdela difuzor. Kot izhodiščni material zanj se lahko vzame kos cevi ustreznega premera. Na primer dušilec iz nerjavnega jekla ali vodovodna cev.

Vzdolž cevi se z brusilko naredijo rezi na želeno dolžino. Na cev se natakne ohišje ležaja ustreznega premera. Enako se ponovi na drugi strani.

Rezi se zavarijo, nato se vzame lopastni brusilni kolut in se površina obdela do popolne gladkosti. Zavarijo se in očistijo vse obstoječe pore in nezavareni deli. S pomočjo okroglega ali polokroglega pilota se znotraj dela odstranijo ostrenci.

Da bi delo potekalo v ekonomičnem načinu pri razmeroma nizkih temperaturah, ima cev 3 tanke stene, kar povečuje hitrost plinov, spodbuja njihovo boljše mešanje in preprečuje vžig mešanice v cevi.

Naslednji korak je izdelava mešalnika in konfuzorja. Prvi ima obliko cevke. Primerna je vodovodna cev premera približno 2 cm in dolžine 9 cm. Cevka se privari na difuzor, nanjo pa konfuzor – stožec za dovod zraka.

Surovec zanj se lahko izreže iz pločevine debeline 1,2 mm. Nato se ga upogne, zvari šiv in končni del privari na mešalnik. Na čelni strani se naredi ploskev za prileganje nastavitvene podložke. S povečevanjem/zmanjševanjem reže med konfuzorjem in podložko se izvede nastavitev dovodnega zračnega toka.

Nato se lotijo izdelave mehanizma za dovod komponent plinsko-zračne mešanice. Na tej stopnji bo potreben vijak z dolgim navojem M10. Glava se odreže, nato se s čelne strani izvrta skoznja luknja premera 5 mm, nareže se navoj M6.

Za izdelavo šobe se lahko uporabi konica za dovod varilne žice iz polavtomata. Ker ima precejšnjo dolžino, jo je treba odrezati. Pri tem naj po rezu ostane približno 3–4 mm. Preostali del bo zadostoval za izdelavo še ene šobe.

Za nadaljnje delo bo potrebna podložka z zunanjim premerom 43 mm. Lahko se jo kupi ali izdela sam iz kovinske pločevine. Na sredini podložke se izvrta luknja premera 1,2 cm. Na končano podložko se privari matica M10.

Pri sestavljanju sklopa se matica privija na vijak, namesti se nastavitvena podložka in privije se plinska šoba. Šobo se vstavi poravnano s podložko z vrtenjem slednje. Prvo privito matico se namesti v središče navoja.

Preden začnete z namestitvijo, je treba izdelati pritrditev sklopa na ohišje v obliki sponke. To lahko izrežete iz pločevine. Brez spreminjanja položaja sklopa ga prislonite h konfuzorju, namestite sponko in privarite na matico ter ohišje. Mesto varjenja ni zelo pomembno, vendar je potrebno, da je konstrukcija trdna.

Z privijanjem in odvijanjem vijaka se uravnava stopnjo ejekcije. Kot kaže praksa, se optimalni rezultat doseže, ko šoba vstopi v konfuzor do globine približno dveh mm. Količino dovodnega zraka se uravnava s podložko.

Končna faza je preizkus. Za to se na vijak namesti cev. Na reduktorju se nastavi vrednost tlaka 0,2 kg/cm². S to vrednostjo lahko eksperimentirate, vendar se je treba zavedati, da lahko pri velikem pretoku plina jeklenka, zlasti s prostornino 5 L, hitro zamrzne. V tem primeru je primernejša šoba z 0,6 mm.

Podložko je pred vžigom treba popolnoma zapreti ali pustiti majhno režo. Po vžigu plina se dovajanje zraka postopoma povečuje. Plamen bo dobival vedno bolj nasičeno modro barvo in se postopoma odmikal od šobe gorilnika. Posebnost delovanja gorilnika v odprtem kurišču je, da se ob nadaljnjem povečevanju zračnega curka plamen loči od gorilnika in pride do njegove ugasnitve.

Da bi se izognili takšnemu pojavu, se vzdolž trajektorije plamena namesti ovira (razcepljalnik) ali pa se gorilnik uporablja v zaprtem prostoru. V tem primeru bo ogenj, ki izleti iz šobe, vžgal plin in gorenje se bo vzdrževalo.

Injekcijski gorilnik se vodi v kurišče skozi opremljeno odprtino v steni toplotnoizolirane posode. Pomemben pogoj za varno delo je prisotnost prisilnega odvoda zraka.

Če gorilnik deluje na zemeljski plin, mora biti v idealnih pogojih njegov plamen svetlo moder. Ko je vir plina jeklenka, napolnjena z mešanico propan-butana, ima gorljiva mešanica videz rumenih jezikov.

Takšen gorilnik injekcijskega tipa odlično deluje v zaprtem prostoru. Če ga dobro nastavite, lahko dosežete temperaturo do 1200 °C. Ti pogoji so primerni za kovanje surovcev iz pil, žarjenje klinov in taljenje neželeznih kovin.

Plin se dovaja gorilniku iz omrežja ali jeklenke, proces se nadzira z regulatorjem. Za preverjanje nastavitve in tlaka se izvede poskusni zagon plina ali plinske mešanice, pri tem pa se spremlja vonj.

Prednosti in slabosti injekcijskega gorilnika

Uporaba kakovostnega plinskega gorilnika za kovaško kurišče ima vrsto prednosti:

• uporaba plinske energije za injekcijo zraka;
• dobro mešanje zraka s plinom;
• možnost upravljanja volumskega razmerja plin/zrak pri spreminjanju temperaturnega režima gorilnika;
• udobje pri uporabi;
• ekonomičnost;
• preprostost konstrukcije.

Poleg prednosti obstajajo tudi nekatere pomanjkljivosti. Enošobni gorilniki so glede na toplotno moč precej dolgi. Zagotoviti je treba natančno sovpadanje osi šobe in gorilnika. Med delovanjem povzročajo veliko hrupa.

Moč injekcijskega gorilnika je določena s količino plina, ki ga porabi v enoti časa. Ta parameter se bistveno razlikuje pri različnih gorilnikih.

Pomembne pomanjkljivosti gorilnikov nizkega tlaka so velika dolžina plamena in odvisnost hitrosti dovajanja sekundarnega zraka od razredčenja v kurišču.

Z vrstami plinskih gorilnikov za savnske peči in načini njihove namestitve seznanja naslednji članek, ki ga velja prebrati vsem lastnikom podeželskih posesti z lastnimi savnicami.

Zaključki in koristen video na to temo

Posebno priljubljen je injekcijski gorilnik, ki ga je razvil Aleksander Kuznecov. V tem videoposnetku pove, iz česa je sestavljena konstrukcija in kako jo sestaviti:

Primer delovanja injekcijskega gorilnika:

Pravilno zasnovan in izdelan z lastnimi rokami v skladu z zahtevami bo injekcijski gorilnik postal zanesljiv pomočnik za daljše obdobje. Ta naprava bo nadomestila drage tovarniško izdelane instrumente. Z njegovo pomočjo lahko rešite številne gospodinjske težave, ne da bi se zatekli k pomoči strokovnjakov.

Želite povedati o tem, kako ste sestavili injekcijski gorilnik za kovaška dela z lastnimi rokami? Imate koristne informacije o temi članka? Prosimo, pustite komentarje v spodnjem obrazcu, postavljajte vprašanja in objavljajte fotografije.