プロパントーチ

プロパントーチは、炭化水素ガスであるプロパンを燃料とし、周囲の空気を燃焼媒体として炎や熱を加えるのに通常使用されるツールです。プロパンは、液化石油ガス（LPG）として知られる天然ガスおよび石油産業の副産物の1つです。プロパンやその他の燃料トーチは、製造業、建設業、金属加工業で最も一般的に使用されています。^[1]

燃料

プロパンは、価格が安く、保管しやすく、入手しやすいため、よく選ばれる燃料です。そのため、「プロパントーチ」という名前が付けられています。MAPPガスとMap-proガスはプロパンに似ていますが、より高温で燃焼します。これらは通常、プロパンが青、黒、または緑であるのに対し、黄色の容器に入っています。代替燃料ガスは保管が難しく、ユーザーにとってより危険です。たとえば、アセチレンは安全上の理由からタンク内にアセトンと混合した多孔質材料が必要であり、一定の圧力と抜き取り速度を超えると使用できません。天然ガスは家庭での調理や暖房によく使われる燃料ですが、極低温冷凍なしでは液体の状態で保管できません。^[2]

機構

小型の空気のみのトーチは通常、ベンチュリー効果を利用して圧力差を作り出し、車のキャブレターの仕組みと同様に、正確な大きさの入口穴または吸気口から空気がガス流に入るようにします。燃料と空気は、炎の前面に到達する前にバーナーのチューブ内で十分に、しかし不完全に混合されます。炎は周囲の空気からさらに酸素を受け取ります。酸素供給トーチは、貯蔵された酸素の高圧を利用して、酸素を燃料と同じチューブに押し込みます。^[3]^[4]

用途

プロパントーチは銅製の水道管のはんだ付けによく使用されます。また、低温溶接や異種金属のろう付けにも使用できます。また、焼きなまし、金属を加熱して曲げやすくしたり、ガラスを曲げたり、炎のテストを行うためにも使用できます。^[5]^[6]

完全燃焼と不完全燃焼

酸素/プロパントーチでは、空気/燃料比ははるかに低くなります。100 ％酸素でのプロパンの完全燃焼の化学量論式は次のとおりです。^[7]

C ₃ H ₈ + 5 (O ₂ ) → 4 (H ₂ O) + 3 (CO ₂ )

この場合、生成物はCO ₂と水のみです。平衡式は、酸素 5 モルごとにプロパン 1モルを使用することを示しています。

空気/燃料トーチでは、空気には約21％の酸素が含まれているため、空気で最大の炎温度を得るには、空気と燃料の比率を非常に高くする必要があります。プロパンに十分な酸素が供給されない場合、プロパンの炭素の一部が燃焼しません。酸素4モルに対してプロパン1モルを使用する不完全燃焼の例: ^[7]

C ₃ H ₈ + 4 (O ₂ ) → 4 (H ₂ O) + 2 (CO ₂ ) + 1 C

余分な炭素生成物は煤の形成を引き起こし、酸素の使用量が少ないほど煤の形成が多くなります。一酸化炭素（CO）などの不完全燃焼生成物が形成される他の不均衡な比率は、次のとおりです。^[7]

6 (C ₃ H ₈ ) + 29 (O ₂ ) → 24 (H ₂ O) + 16 (CO ₂ ) + 2 CO

炎の温度

空気供給トーチの最大断熱炎温度は約2,000 °C (3,600 °F) と推定されています。しかし、典型的な一次炎は1,100 °C (2,000 °F) から 1,250 °C (2,250 °F) にしか達しません。酸素供給トーチは、最高2,550 °C (4,600 °F) までと、はるかに高温になります。^[8]

参照

参考文献

^ ビル・ジョンソン、ケビン・スタンディフォード（2008年8月28日）。実用的な暖房技術。Cengage Learning。pp. 112– 。ISBN 978-1-4180-8039-6。
^ サラ・マカリスター、Jyh-Yuan Chen、A. Carlos Fernandez-Pello (2011 年 5 月 10 日)。燃焼プロセスの基礎。Springer Science & Business Media。pp. 49– 。ISBN 978-1-4419-7943-8。
^ Creative Publishing 編集者 (2008 年 7 月 1 日)。Black & Decker 配管工事完全ガイド: 拡張版第 4 版 - 現代の材料と現在の規格 - ガス管の取り扱いに関するまったく新しいガイド。Creative Publishing international。276 ページから。ISBN 978-1-61673-362-9。
^ ユージン・L・キーティング（2007年3月9日）。応用燃焼。CRCプレス。pp.64– 。ISBN 978-1-4200-1748-9。
^ トレリスクラフト：銅パイプを使ったガーデンオーナメントの作り方。Castcraft。2003年。11ページ～。ISBN 978-0-9727691-0-5。
^ トム・ブラウネル (2009)。コレクターカーの修復方法。モーターブックス。pp. 134– 。ISBN 978-1-61673-092-5。
^ abc Frederick A. Bettelheim、William H. Brown、Mary K. Campbell、Shawn O. Farrell (2009年1月5日)。一般化学、有機化学、生化学入門。Cengage Learning。pp. 114– 。ISBN 978-0-495-39112-8。
^ ガスバーナー（鍛冶場、炉、窯用）。Skipjack Press, Inc. 2004年。10～15ページ。ISBN 978-1-879535-20-6。

文献

トレリスクラフト：銅パイプを使ったガーデンオーナメントの作り方。Castcraft。2003年。11ページ～。ISBN 978-0-9727691-0-5。
Creative Publishing 編集者 (2008 年 7 月 1 日)。Black & Decker 配管工事完全ガイド: 拡張版第 4 版 - 現代の材料と現在の規格 - ガス管の取り扱いに関するまったく新しいガイド。Creative Publishing international。276 ページから。ISBN 978-1-61673-362-9。

外部リンク

プロパントーチで鋼鉄を銀ろう付けする方法
プロパントーチを使用して銅管を適切に加熱する方法

[JohnsonStandiford2008-1] ビル・ジョンソン、ケビン・スタンディフォード（2008年8月28日）。実用的な暖房技術。Cengage Learning。pp. 112– 。ISBN 978-1-4180-8039-6。

[McAllisterChen2011-2] サラ・マカリスター、Jyh-Yuan Chen、A. Carlos Fernandez-Pello (2011 年 5 月 10 日)。燃焼プロセスの基礎。Springer Science & Business Media。pp. 49– 。ISBN 978-1-4419-7943-8。

[Publishing2008-3] Creative Publishing 編集者 (2008 年 7 月 1 日)。Black & Decker 配管工事完全ガイド: 拡張版第 4 版 - 現代の材料と現在の規格 - ガス管の取り扱いに関するまったく新しいガイド。Creative Publishing international。276 ページから。ISBN 978-1-61673-362-9。

[Keating2007-4] ユージン・L・キーティング（2007年3月9日）。応用燃焼。CRCプレス。pp.64– 。ISBN 978-1-4200-1748-9。

[5] トレリスクラフト：銅パイプを使ったガーデンオーナメントの作り方。Castcraft。2003年。11ページ～。ISBN 978-0-9727691-0-5。

[Brownell2009-6] トム・ブラウネル (2009)。コレクターカーの修復方法。モーターブックス。pp. 134– 。ISBN 978-1-61673-092-5。

[BettelheimBrown2009-7] Frederick A. Bettelheim、William H. Brown、Mary K. Campbell、Shawn O. Farrell (2009年1月5日)。一般化学、有機化学、生化学入門。Cengage Learning。pp. 114– 。ISBN 978-0-495-39112-8。

[8] ガスバーナー（鍛冶場、炉、窯用）。Skipjack Press, Inc. 2004年。10～15ページ。ISBN 978-1-879535-20-6。

プロパントーチ

燃料

機構

用途

完全燃焼と不完全燃焼

炎の温度

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参考文献

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