Горелка Бунзена

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Горелка Бунзена, в нижней части расположены входной штуцер для подачи газа и рукоятка крана с накаткой для регулирования величины этой подачи.

Горелка Бунзена — устройство, имеющее инжектор, установленный в металлической трубке с отверстиями для поступления в трубку атмосферного воздуха, которая закреплена на подставке с боковым вводом для подачи в трубку газа, при этом отверстия выполнены на боковой поверхности трубки, на которой для изменения подачи воздуха в горелку, может быть установлена подвижная заслонка, изменяющая площадь проходного сечения этих отверстий. Изобретение немецкого химика Роберта Бунзена.

История[править | править вики-текст]

Горелка Бунзена была впервые описана в публикациях Роберта Бунзена в соавторстве с английским химиком Генри Роскоу[en] в 1857 году. В своей автобиографии Роскоу утверждает, что горелка была основана на прототипе, использовавшемся в Королевском химическом колледже[en] и привезённом им из Англии в Германию[1].

Принцип работы[править | править вики-текст]

При работе горелки газ в виде струи с большой скоростью выходит из сопла инжектора, создавая разрежение в трубке. Благодаря этому разрежению, окружающий воздух засасывается (инжектируется) в горелку через отверстия в трубке, и при движении вверх вдоль трубки смешивается с газом, образуя горючую смесь, которая поджигается на выходе из горелки. Поскольку для горения используется кислород воздуха, поступающий из окружающей среды (атмосферы), то горелка Бунзена относится к классу атмосферных горелок.

Важными параметрами для практического использования горелки являются:

  • внутренний диаметр выходного отверстия горелки;
  • высота горелки;
  • масса горелки;
  • расход газа;
  • тепловая мощность.

Использование[править | править вики-текст]

Горелка Бунзена применяется для пайки деталей низкотемпературными припоями, подогрева и плавления материалов, стерилизации в открытом пламени медицинских инструментов, для проведения испытаний на огнестойкость, воспламеняемость, на нераспространение горения, термостойкость и пожаробезопасность материалов и изделий, для нагрева небольших лабораторных сосудов (пробирок, колб, тиглей и т. п.), для простейших стеклодувных операций и других подобных термических процессов. Используется в химических и школьных лабораториях, ювелирных мастерских, микробиологических, цитологических, биотехнических лабораториях, медицинских учреждениях, испытательных технических центрах и зуботехнических лабораториях, а также везде, где требуется применение открытого пламени небольшой тепловой мощности (до 1300 ватт).

Питание[править | править вики-текст]

В качестве топлива для горелки используется натуральный (метан) или сжиженный газ (пропан-бутановая смесь). Расход газа до 200 л/час. Питание горелки для натурального газа должно осуществляться от газовой сети с природным газом (метаном) с номинальным давлением 1274 Па (130 мм вод. ст.).

Питание горелки для сжиженного газа должно осуществляться от баллона со сжиженным газом. Баллон с газом должен быть снабжен редуктором. Редуктор требуется для оптимизации расхода газа из баллона, контроля давления на выходе из баллона и создания стабильного газового потока для подачи последнего в горелку. Применять можно баллоны вместимостью от 5 до 50 л.

Горелка Бунзена может иметь устройства для стабилизации пламени. Для этого используются поджигающие горелки и цилиндрические насадки.

Горелка с поджигающим пламенем имеет вспомогательную стационарную (жестко соединенную с основной горелкой) запальную горелку для зажигания пламени основной горелки. Запальная горелка может быть расположена либо снаружи основной горелки, либо внутри ее. Последний вариант имеет преимущество в том, что облегчается, поджог основного пламени, так как вспомогательное пламя находится внутри газового потока основного пламени. Кроме того, постоянное пламя запальной горелки, которая расположена внутри основного пламени, повышает тепловую мощность горелки, так как тепловой поток от вспомогательного пламени непосредственно складывается с тепловым потоком основного пламени. Все запальные горелки имеют устройство для регулировки подачи в них газа. Обычно эти устройства выполнены в виде винта, цилиндрическая головка которого имеет либо шлиц под отвертку, либо накатку для ручного вращения винта.

Горелка с цилиндрической насадкой имеет короткую трубку цилиндрической формы, которая расположена соосно с зазором относительно наружной верхней части трубки основного пламени и закреплена на последней, как это показано на рисунке. В зазор между трубками поступает газ через отверстия, выполненные в корпусе трубки основного пламени. В этом случае стабилизация пламени основного факела горелки обеспечивается за счет создания вокруг его корневой зоны постоянного кольцевого поджигающего пламени, в котором скорость подачи газа меньше, чем в основной горелке.

Горелки Бунзена снабжаются устройствами для изменения характеристик пламени. К ним относятся устройства для регулировки подачи воздуха и газа.

Горелка с регулировкой подачи воздуха имеет устройство, служащее для частичного перекрытия отверстий в трубке основного пламени горелки, через которые в нее поступает воздух. Конструктивно это может быть выполнено различными способами. В одних горелках применяются втулка с одним или несколькими отверстиями, установленная на скользящей посадке, на трубке основного пламени горелки, как это показано на рисунке. Вращая втулку, совмещают полностью или частично отверстия во втулке и горелке. В результате площадь входных отверстий для воздуха изменяется вследствие чего и меняется его подача. В ряде горелок втулка связана с трубкой горелки посредством резьбового соединения. В этом случае втулка может быть выполнена без отверстий и регулировка подачи воздуха осуществляется за счет плавного перекрытия втулкой отверстий горелки. Имеются конструкции, когда основная трубка основного пламени горелки выполнена из двух частей. В этом случае каждая из частей горелки имеет отверстия. Навинчивая верхнюю часть трубки на нижнюю, добиваются частичного или полного совмещения отверстий.

Горелка с регулировкой подачи газа имеет для перекрытия подачи газа краны, шаровые вентили или игольчатые затворы. Подобная горелка показана на рисунке, рукояткой крана которого регулируется количество газа, поступающего в горелку.

Обычно масса горелок Бунзена не превышает 0,5 кг.

Усовершенствованные варианты горелки Бунзена — это горелки Теклу и Мекера.

Одной из последних разработок горелки Бунзена является конструкция горелки которая имеет систему "газ-контроль". При случайном гашении пламени подача газа в горелку перекрывается.

Примечания[править | править вики-текст]

  1. Jensen W. B. The Origin of the Bunsen Burner (англ.) // Journal of Chemical Education. — American Chemical Society, 2005. — Т. 82. — № 4. — С. 518. — DOI:10.1021/ed082p518

Ссылки[править | править вики-текст]