ガスバーナー
ガスバーナーは、アセチレン、天然ガス、プロパンなどの燃料ガスを周囲の空気や供給された酸素などの酸化剤と混合し、点火して燃焼させることで制御されていない炎を生成する装置です。
炎は一般的に、発生する熱、赤外線、または可視光線のために使用されます。ガスフレアなどのバーナーは、不要または封じ込め不可能な可燃性ガスを処理するために使用されます。また、カーボンブラックを生成するために作動するバーナーもあります。
ガスバーナーは、はんだ付け、ろう付け、溶接など、様々な用途に用いられます。溶接では、空気の代わりに酸素を用いて、鋼鉄を溶かすのに必要な高温の炎を発生させます。化学実験室では、天然ガスを燃料とするブンゼンバーナーが使用されています。家庭や商業施設では、ガスコンロやコンロでガスバーナーが広く使用されています。融点が1100℃までの金属（銅、銀、金など）を溶かすには、空気の自然な抵抗を利用したプロパンバーナーが用いられます。より高温の場合は、酸素とアセチレンを組み合わせて用いるのが一般的です。
一般的なガスおよび燃料の炎温度
| ガス/燃料 | 炎の温度 |
|---|---|
| 空気中のプロパン | 1980℃ 3596℉ |
| 空気中のブタン | 1970℃ 3578℉ |
| 空気中の木材（通常、薪ストーブでは届かない） | 1980℃ 3596℉ |
| 空気中のアセチレン | 2550℃ 4622℉ |
| 空気中のメタン（天然ガス） | 1950℃ 3542℉ |
| 空気中の水素 | 2111℃ 3831℉ |
| 酸素を含むプロパン | 2800℃ 5072℉ |
| 酸素中のアセチレン | 3100℃ 5612℉ |
| プロパン-ブタンと空気の混合 | 1970℃ 3578℉ |
| 空気中の石炭（高炉） | 1900℃ 3452℉ |
| 酸素中のシアン（C 2 N 2） | 4525℃ 8177℉ |
| 酸素中のジシアノアセチレン（C 4 N 2）（最高炎温度） | 4982℃ 9000℉ |
上記のデータは、以下の仮定に基づいて提供されています。
- 炎は断熱的である
- 周囲の空気は20℃、1気圧です
- 完全燃焼（すすが出ず、より青い炎が鍵）（ストイキオメトリー）
- ピーク温度これらの注記は仮定ではなく、さらに明確にする必要があります。
- 燃焼速度（温度には影響しませんが、通常の炎と比較して、1秒あたりに放出されるエネルギー（断熱として）が多くなります）
- スペクトルバンドは、燃焼のどの部分と要素が炎の色に影響を与えるかにも影響します。
- 黒体放射（熱によってのみ色が現れる）
- 大気 - 大気の色彩効果により炎の温度と色に影響します
一般的なガスの可燃性限界と発火温度
| 燃焼限界下限値（％） | 燃焼限界上限（％） | 発火温度 | |
|---|---|---|---|
| 天然ガス | 4.7 | 15 | 482～632℃ |
| プロパン | 2.15 | 9.6 | 493～604℃ |
| ブタン | 1.9 | 8.5 | 482～538℃ |
| アセチレン | 2.5 | 81 | 305℃ |
| 水素 | 4 | 75 | 500℃ |
| アンモニア | 16 | 25 | 651℃ |
| 一酸化炭素 | 12.5 | 74 | 609℃ |
| エチレン | 3.4 | 10.8 | 490℃ |
（大気とは20℃の空気のことです。）
一般的なガスの燃焼値
| ガス | 燃焼値 | |
|---|---|---|
| (Btu/ft³) | （MJ/m³） | |
| 天然ガス（メタン） | 950から1,150 | 35から43 |
| プロパン | 2,572 | 95.8 |
| プロパン-ブタン混合 | 2,500～3,200 | 90から120 |
| ブタン | 3,225 | 120.1 |
参考文献
- 火災および放火調査ポケットガイド、第2版、FM Global、表1、2、3
- ブリタニカ百科事典のガスバーナー
