Горелка — это устройство, предназначенное для получения ‘пламени необходимых тепловой мощности, размеров и формы. Все существующие конструкции газопламенных горелок можно класси­фицировать следующим образом:

< ч

1) по способу подачи горючего газа в смесительную камеру — инжекторные и оезынжекторные;

2) по мощности пламени — микромощности (Ю—60 дм3/ч аце­

тилена)., малой мощности (25—400 дм3/ч ацетилена); средней мощ­ности (50—2800 дм3/ч ацетилена) и большой мощности (2800____________________________________________________________

7000 дм3/ч ацетилена);

3) по назначению — универсальные (сварка, резка, пайка, на­плавка, подогрев); специализированные (только сварка или только подогрев, закалочные и пр.);

4) по числу рабочих пламен — однопламенные и многопламен­ные;

5) по способу применения — для ручных способов газопламен­ной обработки; для механизированных процессов.

Инжекторные горелки. Кислород через ниппель / инжекторной

горелки ^проходит под избыточным давлением 0,1_____ 0,4 МПа (] —

4 кгс/см2) и с большой скоростью выходит из центрального канала инжектора 8 (рис. 27). При этом струя кислорода создает разреже­ние в ацетиленовых каналах рукоятки 3, за счет которого ацетилен подсасывается (инжектируется) в смесительную камеру 10, откуда образовавшаяся горючая смесь направляется в мундшук 13 и на выходе сгорает. Инжекторные горелки нормально работают при из­быточном давлении поступающего ацетилена 0,001 МПа (0,01 кгс/см2) и выше.

Повышение давления горючего газа перед горелкой облегчает работу инжектора и улучшает регулировку пламени, хотя при этих условиях приходится прикрывать вентиль горючего газа на горелке, что может привести к возникновению хлопков и обратных ударов пламени. Поэтому при использовании инжекторных горелок реко­мендуется поддерживать перед ними давление ацетилена (при ра­боте от баллона) в пределах 0,02—0,05 МПа (0,2—0,5 кгс/см2).

Инжекторные горелки рассчитывают таким образом, чтобы они обеспечивали некоторый запас ацетилена, т. е. при полном откры­ла ацетиленового вентиля горелки расход ацетилена увеличивался по сравнению с паспортным для. инжекторных горелок — не

менее чем на 15%; для инжекторных резаков —не менее чем на 10% максимального паспортного расхода ацетилена.

На рис. 28 показаны в качестве примера конструкции инжектор­ных горелок средней мощности ГС-3 и малой мощности ГС-2 для

сварки металлов. Горелки снабжают набором сменных наконечни­ков, различающихся расходом газа и предназначаемых для сварки металлов разной толщины. Номер требуемого наконечника выбирают в соответствии с требуемой тепловой мощностью пламени, выра­женной в дмз /ч ацетилена. К рукоятке горелки ГС-3 можно присое-

динять и другие наконечники, например многопламенные дня подо­грева, для пайки, вставные резаки для резки металла.

Для сварки и наплавки металлов большой толщины, нагрева и других работ, требующих пламени большой мощности, используют инжекторные горелки ГС-4 с наконечниками № 8 и 9:

№ наконечника 8 9

Расход газов, дм3/ч:

ацетилена......................... 2800—4500 4500—7000

кислорода........................ 3100—5000 5000—8000

Толщина свариваемой

стали, мм................................. 30—50 50—100

В наконечниках ГС-4 инжектор и смесительная камера установ­лены непосредственно перед мундштуком. Горючий газ подается в инжектор по трубке, расположенной внутри трубки подачи кисло­рода. Этим предупреждается нагревание горючего газа и смеси

отраженной теплотой пламени, что снижает вероятность обратных ударов пламени и хлопков при использовании пламени большой мощности. Горелка ГС-4 может работать на пропан-бутане, для чего снабжена двумя наконечниками с сетчатыми мундштуками, рассчи - на расходы: № 8—пропан-бутана 1,7—2,7, кислорода

о У, о м' /ч; №9 — пропан-бутана 2,7—4,2, кислорода о ч

14,7 м3/ч.

Мундштуки горелок малой мощности или имеющих водяное охла­ждение изготовляют из латуни ЛС59-1. В горелках средней мощности мундштуки для лучшего отвода теплоты изготовляют из меди М3 и хромистой бронзы Бр. Х0,5, к которой не так пристают брызги расплавленного металла. Для получения пламени правильной формы остойчивого его горения выходной канал не должен иметь заусен - ’ вмятин и других дефектов, а внутренняя поверхность канала Должна быть чисто обработана. Снаружи мундштук рекомендуется полировать.

Горелки для газов-заменителей отличаются от ацетиленовых тем, Что снабжены устройством для дополнительного подогрева и

перемешивания газовой смеси до выхода ее из канала мундштука. Серийно выпускаемые горелки ГЗУ-2-62 и ГЗМ-2-62М для этого имеют подогреватель и подогревательную камеру, расположенные на наконечниках между трубкой подвода горючей смеси и мунд­штуком (рис. 29). Часть потока смеси (5—10%) выходит через до­полнительные сопла подогревателя и сгорает, образуя факелы, по­догревающие камеру из коррозионностойкой стали. Температура смеси на выходе из мундштука повышается на 300—350 с и соот­ветственно возрастает скорость сгорания и температура основного сварочного пламени. Горелки могут работать на пропан-бутан - кислородной и метан-кислородной смеси; ими можно сваривать стали толщиной до 5 мм (в отдельных случаях до 12 мм) с удовлетво­рительными показателями по производительности и качеству сварки. Наконечники этих горелок рассчитаны на следующие расходы газов:

боты на ацетилене, следует брать наконечник, на два номера боль­ший, и ввертывать в него мундштук, на один номер больший, а инжектор — на один номер меньший, чем при сварке металла той же толщины на ацетилено-кислородной смеси.

Специальные наконечники. Для сварки в тяжелых условиях нагрева, например крупных чугунных отливок с подогревом, при­меняют специальные теплоустойчивые наконечники НАТ-5-6 и НАТ-5-7. В этих наконечниках мундштук и трубка снабжены теп­лоизоляционной прослойкой из асбеста, разведенного на воде или жидком стекле, и покрыты сверху кожухом из стали Х25Т. Они могут длительно работать без хлопков и обратных ударов. Для этих работ используют также обычные наконечники, снабженные дополнительной трубкой для подвода охлаждающего воздуха.

Безынжекторные горелки. В отличие от инжекторных в данных горелках сохраняется постоянный состав смеси в течение всего вре­мени работы горелки, независимо от ее нагрева отраженной теплотой пламени. В инжекторных же горелках нагрев мундштука и смеси­тельной камеры ухудшает инжектирующее действие струи кисло­рода, вследствие чего поступление ацетилена уменьшается и смесь обогащается кислородом. Это приводит к хлопкам и обратным уда­рам пламени, — приходится прерывать сварку и охлаждать на­конечник.

Безынжекторные горелки, в которых ацетилен и кислород по­ступают в смесительное устройство под равными давлениями, при

нагревании не меняют состава смеси, поскольку при нагревании мундштука если и уменьшается поступление газов в горелку, то оно одинаково как для кислорода, так и для ацетилена. Следова­тельно, относительное содержание их в смеси, т. е. состав смеси, остается постоянным. На рис. 30, а показана схема безынжектор - ной горелки, на рис. 30, б — схема устройства для питания безын - жекторной горелки ГАР (равного давления) кислородом и ацетиле­ном через постовой беспружинный регулятор ДКР (см. рис. 23). Горелка ГАР комплектуется семью наконечниками на расходы аце­тилена 50—2800 дм3/ч. Каждый наконечник имеет смесительную камеру с двумя калиброванными отверстиями: центральным для кислорода и боковым для ацетилена.

Камерно-вихревые горелки. Для некоторых процессов газопла­менной обработки — нагрева, пайки, сварки пластмасс и т. п. не требуется высокой температуры ацетил єно-кислородного пламени. Для этих процессов можно использовать камерно-вихревые горелки, работающие на пропано-воздушной смеси. В этих горелках вместо мундштука имеется камера сгорания, в которую поступают пропан и воздух под давлением 0,05—0,2 МПа (0,5—2 кгс/см2). Пропан подается в камеру через центральный канал, а воздух, вызывающий также вихреобразование, поступает по многозаходной спирали, обеспечивающей «закрутку» газовой смеси в камере сгорания. Про­дукты сгорания выходят через концевое сопло камеры сгорания с большой скоростью, образуя пламя достаточно высокой темпера­туры (1500—1600° С). Горелки позволяют получать пламя с темпе­ратурой 350—1700° С.

Горелки специальные. К таким горелкам относятся, например, многопламенные для очистки металла от ржавчины и краски;

газовоздушные для пайки и нагрева, работающие на ацетилене и газах-заменителях; керосино-кислородные для распыленного жид­кого горючего; многопламенные кольцевые для газопрессовой сварки; для поверхностной закалки; для пламенной наплавки; для сварки термопластов и многие другие.

Принципы устройства и конструкции их во многом аналогичны используемым для сварочных горелок. Отличие состоит в основном в тепловой мощности и размерах пламени или суммы пламен (при многопламенных горелках), а также размерах и форме мундштука.