Стационарное устройство для получения бензиновых паров - карбюратор. Часть 1 Описание системы, ловушка бензина

ловушка бензина

При использовании в мастерской огневого оснащения, питают его в подавляющем большинстве случаев горючим газом или смесью их. Если опустить сварку металлов, то чаще всего используется газ из городской газовой сети или пропан. При необходимости получения более высокой температуры, к воздушному дутью может быть добавлен кислород или же он целиком заменяет воздух.

Постановка задачи

Кислород – газ весьма опасный и не слишком удобный в использовании. При его использовании в мастерской, приходится выполнять существенно более жесткие требования техники безопасности, кислородные баллоны рассчитаны на давление 150атм и стандартный кислородный баллон емкостью 40л – весит около 75кг, что не позволяет его транспортировать и перегружать в одиночку.  Перевозка кислородных баллонов связана со специальными требованиями.

Существует также, способ, относительно просто, несколько повысить температуру пламени горелки -  использовать для ее питания карбюрированный воздух (пары бензина). Приготовляется такой горючий газ в специальных устройствах – карбюраторах и имеет несколько преимуществ по сравнению с газом. Главным образом это конечно повышенная температура факела горелки, обусловленная, в том числе и идеальным перемешиванием топлива с окислителем. По сравнению с газом, бензин безопаснее, так как его пары выходят из бачка только при продувке воздухом и попадание его в помещение в количествах опасных, в смысле взрыва, практически исключена. Меры по предотвращению проскока пламени внутрь шлангов и дальше в карбюратор, несколько проще, чем при подмешивании кислорода в воздушное дутье – вполне надежны пламегасители в виде небольшой полости за горелкой или внутри ее, набитые медной «путанкой». К приятным моментам, также можно отнести расположение регулировочных кранов – они все (два) находятся на карбюраторе, а не на горячей горелке, что существенно упрощает им жизнь. Следует также отметить, что доставка жидкого топлива проще, чем газа в баллонах, что в случае удаленного места мастерской весомое преимущество.      

Тем не менее, сейчас, стеклодувы редко используют бензин в качестве топлива, предпочитая газ. Такого рода горелки популярны в зубопротезировании и ювелирном деле и распространены там довольно широко. Используются для пайки твердыми припоями и плавки небольшого количества металлов – серебро или золото. Горелки эти ручные, различной, но относительно невысокой мощности. Карбюратор представляет собой металлический сосуд с впаянными патрубками. Один из которых, достает до дна и снабжен различного типа распылителем. В него подается воздух от небольшого компрессора, он пробулькивается через слой налитого в емкость бензина и через короткий патрубок подается к горелке.

Схема, работа устройства

Схема карбюратора, адаптированного для применения в стеклодувной мастерской  изображена на рисунке.


Карбюратор предназначен для стационарного использования с настольной стеклодувной горелкой. Устройство также, имеет некоторые дополнительные удобства - для повышения безопасности при использовании и имеет подогрев емкости с бензином (не показан на схеме), что позволяет испарять из него и сжигать более тяжелые фракции. Карбюратор подобного типа описан в [1].

Карбюратор состоит из трех металлических сосудов 1,2,3. Основной бак 1 – барботер, имеет на крышке горловину с герметичной крышкой 4, предназначенные для заполнения бака бензином 5. В бак барботера впаяна медная трубка доходящая до дна сосуда и оканчивающаяся распылителем воздуха 6. Воздух проходя через множество мелких отверстий распылителя, пробулькивается через толщу бензина и насыщается его парами. В крышку бака барботера впаяна также отводящая трубка, для вывода воздуха с парами бензина. Н дне бака имеется спускной кран 7, для слива тяжелых остатков горючего, воды, возможного мусора.

Бак 2, служит в качестве ловушки на случай внезапного прекращения подачи воздуха в основной бак и имеет в половину меньший, чем баки 1,2, объем. При этом бензин, в следствие остаточного давления воздушной смеси в баке 1, устремится в бак 2 и в нем останется. При возобновлении подачи воздуха, он выдавит бензин из бака 2 в бак 1.

Буферный бак 3, имеет такие же размеры как и бак 1. Он имеет в крышке две впаянных коротких трубки. Одна из них подает горючую смесь из бака 1, по второй, смесь выходит к горелке. Бак 3, служит буфером для улавливания капель, частичной конденсации и сбора бензина, если испарение его в баке 1 слишком бурно. Это случается при заливке свежего бензина. В нижней части бака установлен спускной кран 8, для слива сконденсировавшегося бензина. Этот бензин вполне хорошего качества и может быть возвращен в бак 1.

Между входом и выходом карбюратора впаяна трубка байпаса 9 с игольчатым краном 10, позволяющие плавно регулировать концентрацию паров топлива в горючей смеси.

На входе карбюратора имеется игольчатый кран 11 для регулирования подачи воздуха в устройство.  

На основном баке 1 установлен электроподогрев для улучшения испаряемости бензина, когда его наиболее летучие фракции будут унесены током воздуха. Электрообогрев рассчитан на достижение температуры 120…150 градусов Цельсия и захватывает бак на высоту 2/3 от его дна. Электроподогрев позволяет ипользовать топливо более глубоко и делает систему экономичнее.

Баки соединяются жесткими медными трубопроводами, помещаются в ящик 12 и засыпаются сухим песком. При этом краны 7,8, 10, 11 и горловина заливки бензина 4, выпускаются наружу, также как и патрубок для подключения к горелке. 

Засыпка песком, кроме повышения безопасности устройства, увеличивает его теплоемкость и не допускает резких перепадов температуры в устройстве (при испарении бензин охлаждается), приводящих к колебаниям испаряемости топлива и неустойчивому факелу на горелке. Все это делает работу на горелке с таким карбюратором более комфортной.

Практическая часть, изготовление "ловушки бензина"

Итак, приступим к изготовлению. Начать стоит с самой простой части – сосуда-ловушки бензина.

Для переделки в сосуды карбюраторной установки, преотлично подошли два небольших электрических самовара, валявшихся на чердаке. Емкостью 4л. ТЭНы, пробковые краны, сделаны из латуни. Для сосуда ловушки, выпросил у соседа такого же типа чайник, без крышки и с отвалившимся носиком – в гараже у него валялся.


Первым делом чайник разобрал – попшикав проникающей смазкой и подождав пока чуть откиснет, свинтил ручку и ТЭН, последний все таки сломался внутри и пришлось повозиться.


Чтобы запаять дырищу в корпусе от носика, пригодился сам носик, выданный бывшим хозяином в придачу. Его распаял и отжег для мягкости, после выровнял на наковальне и зачистил – получился отличный кусок листовой латуни даже несколько больший чем нужно. Приложил его на дыру, чуток погнул по форме корпуса, чтобы плотнее прилегал и обрисовал изнутри силуэт дырки фломастером.


После вырезания «болгаркой», немного опилил и притупил острые кромки напильником. Зачистил перед пайкой обе поверхности, нанес паяльный флюс и закрепил тонкой стальной проволокой. Можно паять.


После пайки, проволоку убрал, остатки флюса смыл водой при помощи малярной кисти.


Аналогичным образом запаял отверстия от нагревателя в донышке. Подобрал в обрезках кусочек меди подходящей толщины.


Мои самовары из которых будут изготовлены остальные части карбюратора, несколько выше нашего чайника, и чтобы не делать слишком уж длинные трубки из дорогой меди, сделал небольшую подставку стакан из вульгарной оцинковки, благо, она прекрасно паяется теми же средствами. Сам стаканчик свернул и обстучал киянкой на деревянной болванке, обвязал сверху проволокой. Болванку чуть вытянул с одного края, чтобы не горела при пайке, зачистил, припаял в трех точках.


Теперь патрубки. Трубки, которые использовались в этой конструкции – 15мм медные, от медного водопровода. Правильнее было бы использовать штатные уголки-муфты-переходники, это существенно упростило и упрочнило бы конструкцию. Но больно далеко все это от меня и принято решение обойтись тем, что есть – трубки нескольких диаметров и несколько типов соединительных деталей были в наличии, оставшись от другой конструкции.

При изгибе даже отожженной трубки такого диаметра, трудно добиться приемлемого качества изгиба. Решено было изготавливать «угол» 90 градусов пайкой. Концы заготовок трубок, обрезались на торцевой пиле. Аккуратненько, в очках и наушниках, с небольшой подачей.
   



Трубка доходящая почти до дна, должна не перекрываться прикасаясь к дну, но и быть очень близко к нему, чтобы пойманный бензин максимально откачать обратно. Чтобы установить это расстояние в слепую, сделал такие вот дистанцирующие элементы, зажав трубку в тисках и пропилив пазы углом маленького квадратного напильника.


Штатная крышка доставшегося мне чайника, к превеликому сожалению отсутствовала, пришлось изобретать свою. Большой кусок толстой латуни было очень жалко и решил распрямить подставку от одного из самоваров. Для этого отжег ее на догорающих углях в печке.


Разровнялась но не полностью – еще отжиг.


Отжечь решил, как следует и закопал в хорошо горящие угли. Ох ты-ж мне! Все пропало шеф. Пришлось задействовать подставку от второго самовара и с отжигом поосторожнее.


Вырезав из получившейся пластины нужную заготовку, высверлил и расточил круглым напильником отверстия для трубок. Тщательно зачистил ее и горлышко, запаял.


Впаял сначала длинную трубку, потом, патрубком, на одном уровне с ней, припаял короткую, чтобы зафиксировать патрубки во время пайки, примотал проволокой длинный гвоздь. Стрелочкой показана заплатка, которую еще пришлось поставить на дырку от электрической колодки самовара.
  

Смыл водой остатки флюса. Вуаля!


Литература

  1. Веселовский С.Ф. Стеклодувное дело. 1952 г.
  2. Бондаренко Ю.Н. Лабораторная технология. Изготовление газоразрядных источников света для лабораторных целей и многое другое.   

                                                                                                                  Babay Mazay, 2018 г.

Поделиться в соцсетях

Facebook Twitter Google+ Vkontakte

Комментариев нет:

Отправить комментарий