Газовая горелка

Кислород-ацетилен для резки стальных рельсов.

Газовая горелка — это устройство, которое производит неконтролируемое пламя путем смешивания горючего газа, такого как ацетилен , природный газ или пропан, с окислителем, таким как окружающий воздух или подаваемый кислород , и обеспечивает воспламенение и горение .

Пламя обычно используется для получения тепла, инфракрасного излучения или видимого света, которое оно производит. Некоторые горелки, такие как газовые факелы , удаляют нежелательные или неудержимые горючие газы. Некоторые горелки работают для производства технического углерода .

Газовая горелка имеет множество применений, таких как пайка , пайка и сварка , причем последняя использует кислород вместо воздуха для создания более горячего пламени, необходимого для плавки стали . работающие на природном газе В химических лабораториях используются горелки Бунзена, . В бытовых и коммерческих условиях газовые горелки обычно используются в газовых плитах и варочных панелях . Для плавления металлов с температурой плавления до 1100 °C (таких как медь , серебро и золото ) можно использовать пропановую горелку с естественным сопротивлением воздуха. Для более высоких температур обычно используется ацетилен в сочетании с кислородом.

Температура пламени обычных газов и топлива

Газ/Топливо	Температура пламени
Пропан в воздухе	1980 °С 3596 °Ф
Бутан в воздухе	1970 °С 3578 °Ф
Древесина в воздухе (обычно не достигается в дровяной печи )	1980 °С 3596 °Ф
Ацетилен в воздухе	2550 °С 4622 °Ф
Метан (природный газ) в воздухе	1950 °С 3542 °Ф
Водород в воздухе	2111 °С 3831 °Ф
Пропан с кислородом	2800 °С 5072 °Ф
Ацетилен в кислороде	3100 °С 5612 °Ф
Пропан - бутановая смесь с воздухом	1970 °С 3578 °Ф
Уголь в воздухе ( доменная печь )	1900 °С 3452 °Ф
Циан (C ₂ N ₂ ) в кислороде	4525 °С 8177 °Ф
Дицианацетилен (C ₄ N ₂ ) в кислороде (самая высокая температура пламени)	4982 °С 9000 °Ф

Приведенные выше данные даны со следующими допущениями:

Пламя адиабатическое.
Окружающий воздух при температуре 20 °C, 1 бар (атм.).
Полное сгорание (нет сажи, главное – более синее пламя) (стехиометрический)
Пиковая температура Эти примечания не являются предположениями и требуют дополнительных пояснений:
Скорость горения (не влияет на температуру, но выделяется больше энергии в секунду (как адиабатическая) по сравнению с обычным пламенем)
Спектральные полосы также влияют на цвет пламени, на то, какая часть и элементы горения
Излучение черного тела (появление цвета только из-за тепла)
Атмосфера - влияет на температуру пламени и цвет за счет атмосферного цветового эффекта.

Пределы воспламеняемости и температуры воспламенения обычных газов

	Нижний предел воспламеняемости , в %	Верхний предел воспламеняемости , в %	Температура воспламенения
Природный газ	4.7	15	482-632 °С
Пропан	2.15	9.6	493-604 °С
Бутан	1.9	8.5	482-538 °С
Ацетилен	2.5	81	305 °С
Водород	4	75	500 °С
Аммиак	16	25	651 °С
Окись углерода	12.5	74	609 °С
Этилен	3.4	10.8	490 °С

(Атмосфера – это воздух с температурой 20 градусов Цельсия.)

Значения сгорания обычных газов

Газ	Значение сгорания
Газ	(БТЕ/фут³)	(МДж/м³)
Природный газ ( метан )	от 950 до 1150	от 35 до 43
Пропан	2,572	95.8
Пропан - бутановая смесь	от 2500 до 3200	от 90 до 120
Бутан	3,225	120.1

Ссылки

Карманное руководство по расследованию пожаров и поджогов, второе издание, FM Global, таблицы 1, 2 и 3
Газовые горелки в Британской энциклопедии