Горелка на отработке своими руками: изготовление, принципы работы масляного отопителя

Горелка на отработанном масле: её разновидности, сфера применения, принцип действия, достоинства и недостатки. Чертежи и схемы для изготовления своими руками.

Особенности топлива

Отработка топливо не только грязное, но и очень липкое. Одна из задач присадок в моторное масло – обеспечить облипание им тонким слоем трущихся поверхностей, работающих в тяжелых условиях. Поэтому горелки на отработке работают почти исключительно с подогревом топлива, увеличивающим его текучесть: слишком вязкое горючее не смешается как следует с воздухом, не пройдет через сопло форсунки, или не облечет ровным слоем распылительную головку (см. далее).

Поджечь отработку тоже не так-то просто: чтобы это было за моторное масло, горящее в сильно нагретом двигателе? Фактически для быстрого и надежного поджига отработки пригодны только электрическая искра и газовый факел. Есть, правда, одно исключение, см. далее.

И третье – отработка загрязнена не только твердыми частицами, но также водой и/или антифризом, попавшими в нее из системы охлаждения ДВС. Фильтрация топлива – достаточно сложный процесс. Организовывать его имеет смысл, только если отработка на топливо постоянно есть в наличии, напр., в достаточно крупной и загруженной работой автомастерской, а горелка на отработке для нерегулярного использования должна быть нечувствительна не только к твердым загрязениям, но и к обводненности топлива.

Электричество для горелки

Отсюда следует неблагоприятный вывод: энергонезависимых горелок на отработке не бывает. Есть способы сжигания отработки без наддува и подогрева, но такие устройства (см. далее) дают приемлемые технические и экологические показатели только в составе разработанных заодно с ними теплогенерирующих приборов и горелками как таковыми не являются. Поэтому, если у вас электроснабжение ненадежно, а отработки довольно, лучше будет сделать под нее печь или котел.

Условия горения

Чтобы самодельная горелка на отработке работала, нужно обеспечить соблюдение нескольких требований. В частности, масло лучше всего будет сгорать в разогретом и распыленном состоянии. Выполнить эти условия несложно, в статье приведено несколько вариантов горелок, у которых мощный факел огня, а главное – выделяется большое количество тепловой энергии.

Нужно отметить, что допускается выполнять хотя бы одно условие – обеспечить нагрев или распыление. Правда, эффективность при этом окажется несколько меньшей.

Что представляет собой горелка Баббингтона

Конструкция горелки Баббингтона на жидком топливе достаточно проста для того, чтобы ее можно было своими руками изготовить в домашней мастерской. Горелка на отработке имеет следующие основные узлы и детали:

• емкость с отработкой;
• топливопровод;
• топливный насос; включенный в разрыв топливопровода;
• полусфера с отверстием малого диаметра;
• воздушная форсунка, выходящая в это отверстие;
• поддон для стекающего топлива.

Топливопровод оканчивается на некоторой высоте над полусферой, отработка стекает по ней и испаряется, пары вовлекаются в воздушную струю, образуя топливную смесь. Не успевшее испариться топливо попадает в поддон, а из него по системе труб — обратно в топливную емкость.

Несмотря на кажущуюся простоту устройства, для его эффективной и, главное, безопасной работы требуется точно изготовить основные детали и правильно расположить их друг относительно друга. Поэтому лучше скачать готовые чертежи горелки Бабингтона и следовать указанным в них размерам.

Требования к самодельным горелкам

Самодельные горелки используются в самых различных целях, зачастую их вставляют в печи, использующие жидкое топливо или универсальные котлы.

Главное, изготовить форсунку, которая будет способна дать мощную струю пламени.

Схема устройства и чертежи

Ниже представлена горелка на отработке, которую можно сделать своими руками, имеющая простейшее устройство. Она может быть использована для изучения принципа сжигания масла и создания более сложной конструкции.

В целом агрегат состоит из:

• горелки;
• топливного бака;
• заслонки для регулировки подачи воздуха;
• крана для регулировки подачи масла;
• вентилятора или пылесоса.

Устройство горелки на жидком топливе

Какими бывают горелки

Если газовую горелку рассматривать с точки зрения способа управлением тепловой мощностью, то все модели можно разделить на следующие категории:

1. Одноступенчатые. В данном случае подача (отключение) газа происходит автоматически, по сигналу реостата.
2. Двухступенчатые. Горелка имеет конструктивную возможность переходить в экономный режим. Этот процесс регулируется автоматически.
3. Горелки с плавающей регулировкой. Мощность горелки можно изменять плавно, от 10 до 100 процентов.

Читать также: Как нужно бриться мужчинам

Горелки подразделяются по способу подачи воздуха:

1. Атмосферные. В данном варианте не нужно электричество, воздух поступает к горелке под естественным действием тяги. КПД не очень высокое, не больше 90 процентов. Это простая конструкция: труба с отверстиями, куда подаётся топливо. Работает она в камерах сгорания открытого типа. Их можно быстро переоборудовать при необходимости под жидкое топливо, срок службы у таких горелок очень долгий. Однако такие горелки предъявляют к себе повышенные требования безопасности.
2. Наддувные. Их ещё называют дутьевыми или вентиляторными горелками. Это довольно сложная конструкция. Воздух к горелке подаётся вентилятором, камера сгорания в этом случае закрытая. КПД превышает 95 процентов. Печам с такими горелками не нужны громоздкие дымоходы. Печь при этом стабильно работает даже при низком давлении газа. Однако они производят много шума и энергозависимые.
3. Диффузно-кинетические. Воздух в камеру сгорания нагнетается частично, остальная часть подводится сразу к пламени.

Важно. В капитальных устройствах с высокой теплоёмкостью, при высокой мощности печи горелка способна перегреться. Рекомендуется ставить модель, устойчивую к высокому температурному режиму.

Что понадобится?

Вот и все нужные материалы для создания горелки своими руками. В этом есть большой плюс: аппарат, который вы сделаете, обойдется гораздо дешевле промышленных аналогов, будет отвечать вашим потребностям и стоить, в сравнении с промышленными моделями, сущие гроши.

Подача топлива

Мастера-любители часто делают питание капельных печей топливом одноступенчатым: маслобак, шаровой вентиль, питающая трубка. Во-первых, это опасно: вентиль для удобства и той же безопасности запуска печи нужно ставить поближе к ней. Питающая трубка при нижней подаче топлива довольно сильно греется. Если по трубе нагрев пройдет за вентиль, до которого в трубке сплошной столб топлива, это грозит бедой. Во-вторых, топливное питание печи получается нестабильным: по мере прогрева трубки капель учащается, т.к. масло разжижается. Если польется струйкой, то это снова же опасно.

Капельная подача масла в печь на отработке должна быть организована по 2-ступенчатой схеме: основной (накопительный) маслобак – вентиль – расходная капельница – расходный резервуар (бачок) – свободный сток из него не ниже 60 мм от дна (для дополнительного отстоя шлама) – рабочая капельница. Подачу топлива открывают, когда растопка в чаше (см. ниже) зажжена. Пока масло в бачок накапает до уровня стока, можно не спеша отрегулировать его подачу, а потом оно закапает в чашу капля в каплю.

Схема безопасного питания капельной печи из расходного бачка с предохранительным клапаном и капилляром

Данная система, однако, не вполне безопасна. Если второпях, по незнанию или просто стремясь поскорее согреться с мороза слишком сильно открыть вентиль, расходник сразу наполнится, в печь хлынет топливо, а она выбросит язык огня и пойдет плеваться горящими брызгами. Правильно будет построить систему капельной подачи масла в печь с предохранительным поплавковым клапаном и дозирующим капилляром (см. рис. справа).

Поскольку разные металлы смачиваются отработкой по-разному, и свойства ее существенно меняются от партии в партии, длину капилляра нужно будет подобрать: масло подают под гравитационным напором 120-150 мм (из подвешенной емкости) при комнатной температуре, а капилляр подбирают так, чтобы капало почаще, но с ясно различимыми на глаз каплями. От такого же питателя может быть задействована капельная печь на солярке, но капилляр нужно будет взять с просветом 0,6-1 мм и длиной в 2,5-3 раза большей, чем для отработки. Недостаток у такой схемы подачи топлива в капельную печь один: отработка – грязное топливо, и капилляр придется периодически прочищать.

Какую делать?

Исходя из перечисленных особенностей, самодельная горелка на отработанном масле может быть выполнена по одной из след. систем:

• Эжекционной с наддувом.
• Распылительной инжекторной (горелка Бабингтона).
• Топливо-воздушной свободного объемного горения (чашечная испарительная горелка).

Сравнительные достоинства и недостатки

Эжекционная

Эжекционная горелка обеспечивает полное сгорание топлива и минимально возможное количество побочных продуктов в отходящих газах. Пламя горячее, свыше 1200 градусов, расход топлива минимален для данного класса устройств (см. также в конце). Мощность домодельных – 1,5-100 кВт. Регулировка мощности (модуляция) горелки возможна во всем указанном диапазоне. Без ограничений применима в технологических целях, а в исключительных случаях применима для временного отопления жилых помещений, если топочная дверца штатной отопительной печи или котла выходит в нежилое помещение – в прихожую, чулан, топочную и т.п.

Примечание: кухня и баня считаются жилыми помещениями.

Недостатки эжекционной горелки на отработке также существенны:

1. Технически сложна: используются точные металлические детали, требующие для изготовления станочного парка;
2. На неочищенной отработке сразу выходит из строя, поэтому делать эжекционную горелку на отработке, не обзаведясь фильтровальной топливной станцией, бессмысленно;
3. Наиболее энергозависима – собственное удельное электропотребление составляет ок. 20 Вт на 1 кВт тепловой мощности в диапазоне последней 5-40 кВт. Ниже и выше этих значений собственное удельное электропотребление увеличивается.
4. Требует снабжения управляющей автоматикой, т.к. весьма чувствительна к свойствам и качеству топлива, которые и у очищенной отработки нестабильны;
5. Более других типов горелок на отработке склонна к устранимым отказам в работе.

Используются эжекционные горелки для сжигания отработки преимущественно для отопления больших помещений или обеспечения технологических процессов в условиях, когда топливо для них постоянно имеется в наличии.

Инжекторная

Инжекторная горелка совершенно нечувствительна к степени загрязненности топлива, лишь бы в нем осталось 30-40% чего-то горючего. Технически проще предыдущей – горелку Бабингтона можно сделать дома из подручных материалов (см. далее), если есть настольный сверлильный станок. Диапазон мощностей в любительском исполнении – прим. 3-20 кВт. Модуляция горелки возможна начиная прим. от 30% максимальной мощности. Можно добиться модуляции от 10% максимума, то техническая сложность изготовления возрастает при этом в разы, а склонность к отказам увеличивается. Может работать без электроподогрева топлива; в таком случае собственное энергопотребление до 300 Вт независимо от тепловой мощности; в подавляющем большинстве случаев – до 100 Вт. Если же топливо греется ТЭНом в накопительном баке, то собственное энергопотребление как в пред. случае. Без управляющей автоматики склонна к отказам при смене партии топлива без перенастройки горелки.

Для самодельщиков важное преимущество горелки Бабингтона в том, что ее наддув способен обеспечить компрессов от старого поломанного холодильника, см. далее. Однако и недостатков у горелки Бабингтона хватает:

• Топливо не сгорает полностью. КПД по топливу простейшей горелки Бабингтона (см. далее) ок. 80% Довести степень сжигания топлива до 95-97% возможно, но тогда ее техническая сложность возрастает до сравнимой с эжекционной. Правда, токарно-фрезерных станков для изготовления все равно не потребуется, а собственное энергопотребление горелки не увеличивается;
• Как следствие из пред. п., горелка Бабингтона источает в воздух много паров топлива, что делает ее абсолютно непригодной для жилых помещений и ограниченно пригодной для помещений с временно находящимися там людьми и/или предметами, чувствительными к замасливанию. Однако гнать пламя горелки Бабингтона в трубу (см. далее) можно, что значительно уменьшает указанные недостатки;
• Пламя тоже грязное и не очень горячее, до 900-1000 градусов. Поэтому инжекционая горелка на отработке ограниченно применима для термических технологических процессов с черными металлами, а цветные и тем более драгоценные испортит.

Самодельные горелки Бабингтона чаще всего и применяются для временного отопления подсобных помещений или в простых технологических процессах, напр., для разогрева обычной конструкционной стали под гнутье.

Испарительная

Топливо-воздушная горелка на отработке может быть изготовлена из подручного хлама без использования сложных технологических операций. Мощность – ок. 5-15 кВт. Топливо без перенастройки жрет любое тяжелое: помимо отработки другое минеральное и растительное масло, мазут, нефтешлам. Отказывает только при неправильном пользовании. Побочных продуктов сгорания топлива источает больше предыдущей, поэтому применима либо для временного запуска отопительных приборов с хорошим дымоходом в нежилых помещениях, либо на открытом воздухе. В технологических целях применима весьма ограниченно, т.к. дает столб горячих газов с температурой менее 600 градусов. Наиболее доступный для изготовления начинающими умельцами тип горелки на отработке.

Сверление отверстий

Чтобы поток воздуха как можно эффективней распылял топливо, отверстие должно быть как можно меньшего диаметра. В приоритете – 0,010 дюйма. Хотя допустимыми считаются и отверстия размером до 0,020. Для их получения используются специальные тонкие сверла. Если смотреть на них сбоку, то они покажутся вам прерывистыми. В любом случае, процесс сверления должен проходить медленно и аккуратно. Через эти отверстия будет проходить сжатый воздух.

Что же касается распыления с использованием воздуха, то этот вариант более предпочтителен, нежели газ. Обусловлено это дешевизной ресурса. Если за газ придется платить, то за воздух нет. Кроме того, его нужно совсем немного, поэтому можно использовать обычные компрессоры, какие ставят на аквариумы. В принципе, горелка Бабингтона, чертежи которой вы можете найти в данной статье, практически готова к использованию. Осталось несколько небольших деталей.

Эксплуатационные правила

Для того, чтобы горелка была неопасной в работе, нужно, чтобы все части связанные с подачей воздуха и отработанного масла были герметичны. К тому же, нужно уберечь хранилище отработки от нечаянного проникания на нее огня. Чтобы это сделать нужно сделать железный экран. Его можно аналогично выполнить и из иных устойчивых к огню материалов.

Для безопасности одинаково важно, чтобы факел горел строго прямо (это зависит от точности размещения по самому центру просверленного малого отверстия). Очень важным считается и правильная регулировка масляной подачи в горелку. Ее можно совершать за счёт продольного смещения трубки со сферой (полусферой) изнутри тройника.

Виды

Эти устройства могут отличаться одно от другого по нескольким признакам. Прежде всего, по возможности регулирования мощности. Есть три разновидности:

Одноступенчатые

Это самые простые горелки, тепловая производительность которых, она же мощность, всегда является постоянной.
Количество поступающего тепла регулируется путем периодического включения/отключения горелки.

Преимущество данного устройства заключается в его низкой стоимости.

Недостаток — в том, что все элементы котла, и прежде всего теплообменник, работают с максимальной термической нагрузкой и в условиях резких температурных перепадов. А это негативно сказывается на долговечности теплогенератора.

Двухступенчатые

Такие устройства могут работать в двух режимах: с максимальной производительностью и с половинной. Половинный режим используется как промежуточный для плавного выхода на максимальную мощность либо как основной — при относительно теплой погоде.

Двухступенчатая горелка стоит дороже одноступенчатой, но зато оборудованный ею котел работает в щадящем режиме, а потому служит дольше.

Модулируемые

Самая дорогая разновидность дизельных горелок, которой свойственна возможность плавно регулировать мощность в широких пределах — от 10% до максимума. Такие горелки не отключаются, а работают постоянно — с той производительностью, которая требуется в данный момент. При этом не только снижается термическая нагрузка на теплообменник и топку, но и исключаются температурные перепады.

Дизельная горелка M 302

Вдобавок, уменьшается расход топлива. Ведь схема работы одно- и двухступенчатых горелок предполагает некоторый перегрев теплоносителя, вследствие чего величина теплопотерь возрастает (она пропорциональна разности температур внутри помещения и снаружи).

Если же котел оснащен модулируемой горелкой, никакого перегрева не происходит (температура все время поддерживается на заданной отметке), поэтому теплопотери, а значит и расход топлива, становятся минимальными.

Прочие виды

Также дизельные горелки отличаются по способу подачи первичного воздуха, который используется для приготовления топливно-воздушной смеси. По этому признаку их делят на два типа:

1. Диффузионные (атмосферные): самые простые горелки, в которых воздух засасывается за счет падения давления в движущемся потоке жидкости. Но при таком способе не всегда удается обеспечить поступление достаточного количества кислорода, поэтому топливо может сгорать не в полном объеме. Последствия — падение КПД установки и образование большого количества сажи.
2. Наддувные или дутьевые горелки: Снабжены вентилятором, который обеспечивает принудительную подачу воздуха в любом объеме. Стоят несколько дороже, но зато топливо при любых условиях сгорает полностью.

Особо мощные теплогенераторы оснащаются только дутьевыми горелками.

Рекомендации

Как сделать горелку на отработанном масле своими руками смотрите далее.

Блиц-советы

1. Если правильно настроить топливную подачу, то горелка Бабингтона является наиболее экономичной и потребляет всего 0,5–1 литра отработки в час. А употребление воздуха будет составлять только пару литров в час.
2. Если дополнительно в схему добавить дымотвод, топку с водяной рубашкой, то такую горелку можно применять в качестве настоящего котла для отапливания приватного дома.
3. В качестве аппарата нагнетающего воздух можно применять нагнетатель воздуха от старого холодильника.
4. Подобная система стабильно не прекращает работу даже на смеси из самых разных отработанных масел с содержанием бензина, ДТ, разных присадок и даже антифриза, что, безусловно, даёт ей преимущество перед фабричными подобиями.
5. Жар от подобной горелки сильнейший, а мощность, в зависимости от комбинации, составляет более 10 кВт.

Совет мастера

Важно помнить о том, что отверстия должны располагаться строго в центральной части, тогда как ось должна быть направлена параллельно по отношению к стенкам корпуса, а точнее тройнику. В последнем и будет монтироваться сфера. Отклонение может быть самым минимальным, в противном случае факел будет направлен в сторону, что негативно отразится на стабильном функционировании и чрезмерном расходе топлива. Опытные мастера достаточно часто сталкиваются со сложностью, которая связана с тем, что маленькое отверстие проделать весьма нелегко. Тонкие сверла будут ломаться.

Достоинства и недостатки горелки на жидком топливе

Горелка на отработке конструкции Баббингтона имеет целый ряд преимуществ:

• Простота конструкции, отсутствие подвижных частей.
• Доступность для изготовления в домашних условиях.
• Доступность в Сети хорошо просчитанных и точных чертежей.
• Исключительная дешевизна топлива. Предприятия, владеющие большим парком автомобильной и тракторной техники, смогут существенно сэкономить на отоплении и одновременно на утилизации отработанного масла.
• Высокая энергоэффективность. Другие горелки на отработке тратят заметно больше топлива в расчете на один киловатт тепловой энергии.
• Малые габариты позволяют встраивать горелку в уже существующие системы отопления без их существенных переделок.
• Высокая степень пожарной безопасности.

Кроме указанных достоинств, горелка обладает и рядом недостатков.

• Чувствительность топливного тракта к загрязнениям. Отработку обязательно придется отфильтровать.
• Необходимость электропитания для работы топливного насоса и воздушного компрессора.
• Неприятный запах при работе. Горелку лучше не использовать в помещениях постоянного пребывания людей или сельскохозяйственных животных либо потребуется обеспечить надежный отвод продуктов горения.

В целом достоинства значительно перевешивают недостатки, и горелка Баббингтона приобретает все большую популярность.

О переделке паяльной лампы на отработку

Некоторые домашние мастера, изучив принцип работы горелки Бабингтона, пытаются переделать под сжигание отработанного масла обычную паяльную лампу. Цель – удешевление и упрощение изготовления, ведь процессы в этих двух устройствах якобы схожи. Такое мнение ошибочно, так как паяльная лампа функционирует иначе, нежели описанная здесь самодельная горелка.

В лампе воздух нагнетается в бачок с бензином с одной целью – вытолкнуть его и подать к форсунке. При этом горючее проходит стадию нагрева и испарения. Форсунка подает в зону сжигания уже пары бензина, жидкость там можно наблюдать только на стадии розжига, когда «голова» паяльной лампы еще не прогрелась. Отработанное же масло испарить не удастся и форсунка будет подавать его в виде крупных капель, что не способствует нормальному горению. Да и сечение жиклера быстро засорится от различных примесей.

Как хранить солярку

Бак для топлива
Пожалуй, это самый первый вопрос, который встает перед владельцами дизельного котла. И это правда: к хранению жидкого топлива предъявляются особые требования, чтобы обеспечить Вашу безопасность.

Существует 2 вида баков для хранения солярки:

— открытого монтажа – представляют собой пластиковые бочки, изготовленные из полиэтилена или ПВХ. В их комплект обязательно должна входить система для забора топлива из бака, герметичная крышка и поплавок для определения уровня жидкости в баке.

Когда их можно использовать? Для хранения топлива в небольших загородных домах, если планируемый объем солярки не превышает 1000 литров.

Бак для хранения большого объема топлива

— закрытого монтажа – чаще всего изготавливаются из оцинкованного железа, однако, с недавних пор возможно и использование химически устойчивого пластика. Устанавливаются они в заранее вырытый котлован, который должен находиться на расстоянии от фундамента дома не менее 5 метров. В таком случае система должна оборудоваться насосом для подачи топлива с глубины.

Когда их можно использовать? Они незаменимы, если Вы собираетесь хранить большое количество солярки (до 20.000 литров).

Такие системы обязательно должны оснащаться не только датчиками уровня, но и датчиками утечки топлива. Солярка для заполнения бочки доставляется специальной службой по продаже ГСМ.

Завершение изготовления

У горелки будет мощное пламя, но для бесперебойной работы важно, чтобы все конструкции внешних элементов были продуманы грамотно. В рассмотренном варианте отработка стекает по распылителю в форме сферы, но большая часть возвращается обратно в бак, небольшое количество попадает в сопло. Для увеличения эффективности рекомендуется установить в основном баке хотя бы слабенький нагревательный элемент. Если нет желания вручную переливать масло из одного бака в другой, нужно установить небольшой насос. Устанавливается он между бачками и позволяет перекачивать из одного в другой масло, обеспечивая тем самым круговорот.

Для увеличения ресурса агрегата рекомендуется соединения обрабатывать высокотемпературными герметиками. На ТЭНе рекомендуется поставить термостат (если такой не предусмотрен). Масло достаточно прогревать до температуры 70 градусов, больше смысла нет. В конечном результате у вас должно быть три узла, потребляющих энергию. К ним относятся:

1. Компрессор.
2. Масляный насос.
3. Нагревательный элемент.

К сожалению, сделать полностью энергонезависимую конструкцию не получится, так как не рекомендуется исключать ТЭН или масляный насос. Что касается компрессора, то без него горелка работать вообще не будет. Но все равно вы много экономите на топливе — отработанное масло стоит копейки.

Добавочные рекомендации

При эксплуатации самодельной горелки в большинстве случаев предъявляют довольно большие требования к соблюдению правил пожарной безопасности. Необходимо помнить:

1. Не оставляйте работающую распылительное устройство без присмотра.
2. Не позволяется ставить оборудование в помещении для жилья.
3. Для обогревания котла теплотрассы в большинстве случаев выполняют особое помещение без огнеопасного покрытия на поверхности стен, потолке и полу.
4. Чтобы сделать больше рабочую эффективность, обогащают сильнозагрязнённую отработку чистым маслом.
5. В котельной установке строят надёжную вентиляцию для газоотвода и дыма после сгорания топлива.
6. Проводят частое обслуживание и проверку надёжности оборудования.

При правильном применении рукодельная горелка отслужит несколько лет. Экономия от использования подобного варианта обогревания объяснима, ведь отработанное масло уже оплачено, а если бы не рукодельная топочная камера, его понадобилось бы перерабатывать.

Сделав такое простое устройство, хозяин убивает 2-ух зайцев сразу: экономит на топливе и на утилизации вредной жидкости.