Фото 1. Продувочный пистолет из стекла с дополнительным кислородом. Смотреть.
Случайно я купил стационарную горелку-стеклодувку - значительно усовершенствованную версию известной "пушки" - "горелку Карпова", именуемую в зарубежной литературе "горелкой с дополнительным кислородом" или "тюрингской". С хранения получила солидное исполнение - когда-то была изготовлена небольшой партией для фабрики елочных украшений, но так и не дошла до использования. Такие горелки не могут во время работы быстро и удобно менять горелку с широкой и мягкой, необходимой для нагрева, на тонкую иглу, необходимую для пайки. Здесь эта проблема решена радикально – на одном основании монтируются две практически независимые горелки – маленькая простая пушка для «иглы» и мощная с вышеупомянутым «дополнительным кислородом». Одно над другим, что-то вроде двуствольного ружья.
Несколько слов об этом конкретном кислороде. Дополнительный. Прототип горелки, первых пистолетов для выдувания стекла, имел простейшую конструкцию, своего рода компактную идею февки — продувания струи воздуха через спокойное пламя. Хватит на плавкие очки. Некоторые косметические доработки — дополнительные трубки и краны для подмешивания кислорода в воздушный поток, дуршлаг перед соплом для получения широкого и мягкого пламени — не принципиальны. Февка и так, только чуть культурнее.
Рис. 2. Февка.
Фьюка — самый простой способ добиться пламени с относительно высокой температурой, в основном применялась в ювелирном деле, для пайки небольших гаджетов твёрдыми припоями.
Кстати, в свое время использовали февку и стеклодувов. В качестве источника пламени использовалась керосиновая лампа без стекла; Воздух продували через стеклянный или металлический капилляр из сильфона или воздуходувки. Способ признали непрактичным и пожароопасным, пламя достигалось при относительно низкой температуре. Такие лампы упоминаются создателями [2].
Рис. 3. Учебник стеклодувного пистолета.
Классическая стеклодувная пушка [1] — это та же февка (выпускает струю воздуха через спокойное пламя), но более практичная и не такая огненная.
Основным недостатком пистолета (рис.3) является турбулентное нестабильное пламя и сильный шум при работе в обычном принудительном режиме - предлагаю любознательному читателю посмотреть видео работы стеклодувов на фабрике елочных украшений - есть естественный рев в магазине. Причиной этого является неполное смешивание газа с воздухом, горелка тухнет, газ горит неравномерно, мелкими частями, с хлопками, а это неполное сгорание и недостаточная температура. Опять же – пушка нормального размера звучит как Иерихонская труба, правильное слово, без затычек для ушей – можно сойти с ума.
Дальнейшее развитие идеи породило ту самую «тюрингскую» горелку-пушку «с дополнительным кислородом» (рис. 4) – новый слой кислорода подается поверх обычного пламени снаружи, т.е начиная с центра горелка – воздух с кислородом, горючий газ, кислород. Слой горючего газа теперь окружен окислителем с обеих сторон, смешивание и горение происходит более полно, тихо, шума гораздо меньше, температура выше. Кроме того, слой конуса сжимает кислород снаружи и дополнительно образует факел, регулировка — это еще одна степень свободы в манипулировании пламенем.
Рис. 4 настольные горелки конструкции НИФХИ им. Л. Я. Карпова. Общий вид, разрез. [1]
Такие горелки серийно в Советском Союзе не производились, но конструкция оказалась достаточно простой и технологичной и изготавливалась в местных механических мастерских с различными непринципиальными вариациями. На этих горелках в позапрошлое историческое время стеклодувы в мастерских института изготавливали сложнейшие физико-химические устройства, с помощью которых совершались важные исследования и открытия.
Рис. 5 серийный тюрингский ожог импортного (чешского «Кавалера»?) производства[3].
Вместо кольцевого сопла с дополнительным кислородом – капилляры; газопроводы и краны (игольчатые) выполнены более компактными.
Существуют также ручные варианты горелки Thüringer [3].
Потом горелка, которая попала в руки.
Чертежей определенной типовой отечественной конструкции, я думаю, не существует, тем интереснее проанализировать особенности той или иной конструкции (Фото 1, 6).
Изображение 6.
Авторская копия горелки «Карпов» (Фото 6). После чистки и полировки. Кто уже имел честь сообщить - вдвойне. Нижняя маленькая горелка — обычный пистолет для небольших работ. Горючий газ подается из общей линейной эстакады, воздух и кислород - через отдельные источники. Их смесители показаны стрелками. Пробковые краны, подпружиненные. Центральное сопло большой горелки можно перемещать вперед и назад, в выбранном положении оно фиксируется и герметизируется специальной прижимной гайкой на задней части корпуса. Дополнительный кислород подается во внешний конус сопла горелки.
Основание горелки выполнено из тяжелого чугунного блина и прикреплено к нему на регулируемом шарикоподшипнике. Остальные детали изготовлены из традиционной (легкой в обработке и пайке, с низким термическим расширением) латуни. В основном никелированные. Никелирование местами слегка окислилось и потускнело, требуется капитальная очистка от пыли и мусора изнутри, внешние части не помешает пройтись «мягким» гуманным абразивом. И самое главное, центральное сопло большой горелки немного погнуто (Фото 7), а это криво скошенный факел.
Рисунок 7. Неправильно расположенное центральное воздушно-кислородное сопло на большой горелке.
К делу.
Краны горелок оставил в покое – смазка не засохла, они поворачиваются мягко, без особых усилий. Остальные съемные детали открутил, почистил абразивной частью губки для мытья посуды и в некоторых местах «стальной ватой» от мелких окислов и мелкого мусора, продул сжатым воздухом. Штампы «одуванчики» полировались пропущенной через них нитью с пастой ГОИ. Два уплотнительных кольца из мягкой резины тоже не довелось поменять - не пересохли, не потрескались.
Фото 8. Внутренняя часть большой горелки.
Центральная труба со смесительной футболкой на хвостовике, крепежно-контровая гайка с набором шайб - начиная с тройника, это гайка с накаткой, шайба металлическая - чтобы резинка, шайба резиновая, «катушка» не скручивается Стрелки показывают поток горючего газа. Сетка распределяет ток равномерно, частично защищает от обратного удара.
Работа с внутренней частью большой горелки (Фото 8). Через «елочки» и краны на соплах подается сжатый (1-2 атм.) воздух, к нему подмешивается кислород (2-4 атм.).
Обратите внимание: Экономим заряд смартфона, увеличиваем длительность работы многократно, 10 простых советов..
Смесь поступает через прямую центральную трубу и выдувается через сменную насадку-одуванчик (Фото 9). Латунный змеевик (Фото 8) упирается перфорированным концом во внутренний выступ корпуса горелки, уплотнительная резина прижимается к задней части и продавливается металлической шайбой с гайкой, фиксирующей центральное сопло в выбранном при монтаже месте корректирование.
Фото 9. Сменная насадка-одуванчик большой горелки.
Сменная насадка-одуванчик на большой горелке. Прямое отверстие Ø2 мм. Важную роль играет длина и чистота поверхности канала.
Фото 10. Переднее конусное сопло подачи газа, оснащенное внешней кислородной рубашкой.
Интересная деталь - кольцевая перфорированная ступенька (Фото 10) - оригинальный способ организации внутреннего "запального" факела - небольшого короткого пламени, не позволяющего факелу срываться в принудительных режимах.
Изображение 11. Детали переднего сопла – газовая и кислородная рубашки.
Фото 12. Тюлень.
Способ крепления кольцевых сопел на горелке винтовой, фиксируется и герметизируется с обратной стороны контргайкой с резиновой прокладкой (Фото 12). Дополнительный металлический диск предотвращает раздавливание десен.
Фото 13. Патрубок подачи «дополнительного кислорода» также фиксируется в нужном положении контргайкой.
Изображение 14. Вид простой небольшой горелки со снятой крышкой. Сетка припаяна насмерть, мундштук одуванчика сменный, на резьбе. Резьба для самой шапки длинная, для тюнинга.
Регулировка форсунки.
Достаточно толстую трубку сопла пришлось согнуть в нужную сторону на ~2 мм. Никаких больших вмятин и прочего вандализма. Для работы я использовал большие металлические тиски и несколько проставок из хвойных пород дерева (Фото 15).
Фото 15. Выравнивание центрального сопла в тисках.
Чтобы не переборщить и не вернуться назад, он действовал, как говорят завсегдатаи пивной киоска, - «немного» и пробовал часто. С последним пришлось повозиться, но сделать было нечего. Процесс выглядел так - у составной горелки на конусе одуванчика я сделал отметку спиртовым маркером в направлении редактирования (Фото 7). Открутил обе конусные форсунки, открутил одуванчик, ослабил контргайку форсунки за горелкой, вынул форсунку, закрутил одуванчик в тиски (Фото 15). Слегка прижал до заметного прогиба - для сборки. Сборка-разборка в тисках, сборка-разборка в тисках. А нити длинные и с маленьким шагом... На четвёртый раз получилось хорошо (Фото 1, 6).
Зажигание от паров бензина, без кислорода.
Соединил шланги от компрессора и карбюратора с бензином, покрутил краны и крышку горелки, разобрался как работают регулировки. Пары бензина, в отличие от газа и воздуха по отдельности, имеют существенное преимущество. Это готовая хорошо перемешанная горючая смесь. Для формирования факела насыщение смеси топливом (краник на перепуске карбюратора) было сделано несколько резервным и разбавлено воздухом в самой горелке (Фото 16, 17).
Рисунок 16. Свет простого стрелкового пистолета при работе на парах бензина.
Фото 17. Хорошо видно – начало факела находится вне горелки. Пламя совершенно не нагревает железяки даже после длительной работы.
Фото 18. Факел большой горелки. Эксплуатация на бензиновых пароходах с продувкой воздухом. Фонарик для глаз, в 2-2,5 раза больше.
Рисунок 19. Хорошо виден конус с внешним сжатым воздухом («дополнительный кислород») и поддерживающим светом. С их помощью факел можно сделать более форсированным, он остается устойчивым, пламя не затухает, хотя и издает больше шума.
Литература.
1. Зимин В.С. Стеклодувное и стекольное оборудование для физико-химического эксперимента. Клятва. «Химия», 1974 г
2. Веселовский С.Ф. Стеклодувное дело. Клятва. Академия наук СССР, Москва, 1952 г
3. Сорокин В. С. Стеклодувная мастерская. Каталог. 2013
Бабай Мазай, декабрь 2022 г
PS Интересующихся и сочувствующих тем, у кого есть литература (книги, статьи, заметки) 1920-30-х годов по поводу производства первых радиоламп, поделитесь.
Больше интересных статей здесь: Гаджеты.
Источник статьи: Стеклодувная пушка. Доводка, запуск и настройка работы на парах бензина.