Идея об использовании отработанного масла в качестве энергоносителя для обогрева зданий далеко не нова. Ввиду большого количества отработки на станциях техобслуживания автомобилей, особенно грузовых, возникла проблема с ее утилизацией. Неудивительно, что появились различные агрегаты как заводского, так и кустарного изготовления, позволяющие эффективно сжигать данную субстанцию и получать от нее тепловую энергию. Одно из подобных устройств - горелка Бабингтона на отработанном масле, ее мы и рассмотрим в данном материале, а также расскажем, как ее можно сделать самостоятельно.
Что такое горелка Бабингтона?
Конструкция горелки, работающей на дизельном топливе, была запатентована Робертом Бабингтоном в 1979 году. Однако, срок действия патента истек, после чего вся информация об устройстве и принципе действия агрегата стала общедоступной, как и чертежи горелки Бабингтона. В результате многие мастера смогли повторить данную конструкцию, только вместо солярки в них применялось отработанное автомобильное масло, а позже и другие виды жидких масел.
Эффективно сжигать старые масла нелегко, так как отработка из того же автосервиса представляет собой смесь масел различной вязкости с большим количеством примесей. Также в малых долях там содержится бензин, дизельное топливо и даже антифриз. Все эти моменты учитывает конструкция горелок заводского изготовления, в них встроены фильтрующие элементы.
Другое дело – горелка Бабингтона, для ее работы никакого фильтрования не требуется, и вот почему. Топливо в ней стекает по сферической поверхности, образуя тонкую пленку, а по центру этой сферы проделано небольшое отверстие (0.1-0.3 мм в диаметре) для подачи воздуха под давлением. Основной принцип работы горелки на отработке состоит в том, что воздух, пробивающийся из отверстия, отрывает часть стекающего по поверхности масла. В результате получается факел из топливовоздушной смеси, способной к воспламенению.
Количество грязи в отработке влияет только на эффективность сжигания, горелка работает на отработке и не засоряется взвешенными в ней примесями, поскольку в топливном тракте нет узких проходов или отверстий с малыми диаметрами, как в форсунках. Отверстие здесь лишь одно, сквозь него проходит только воздух. Вместо сложной системы фильтрации устройство горелки на отработанном масле предусматривает подачу горючего на сферическую поверхность, а его излишки, не попавшие в факел, стекают вниз, в отстойник.
Непременным условием качественного сжигания есть предварительный подогрев старых масел. Это необходимо по 2 причинам:
- Повышение текучести. Благодаря этому субстанция хорошо обволакивает поверхность сферы и при подаче воздуха лучше распыляется, образуя устойчивый факел аэрозоля.
- Снижение температуры вспышки. С помощью нагретого масла проще обеспечить розжиг для горелки Бабингтон, а при работе она максимально использует энергию топлива, выделяя больше тепла.
Как функционирует данная горелка, наглядно показано на видео:
Чем отличается паяльная лампа от горелки Бабингтона
Часто работу горелки с наддувом сравнивают с горением всем хорошо известной паяльной лампы. И действительно, их устройство имеет определенные сходства. А вот принцип действия абсолютно разный. В паяльной лампе бензин, находящийся в закрытой емкости, подвергается воздействию избыточного давления воздуха, создаваемого ручным насосом. Этот воздух не смешивается с горючим, а только выталкивает его в наверх, к форсунке. По пути бензин прогревается и испаряется в кожухе трубы, после чего поступает в жиклер форсунки. Выходя из него, горючее смешивается с воздухом и сгорает, образуя мощный факел пламени.
Все происходит наоборот в вертикальной горелке Бабингтона на отработке. Через форсунку продувается воздух, а не топливо, при этом загрязненное масло не испаряется, а только подогревается до определенной температуры (не более 70 ºС). При этом жидкость сгорает не полностью, часть ее уходит в отстойник. Из-за того, что отработку испарить и подать сквозь форсунку в зону горения чрезвычайно сложно, изготовить горелку на отработке из паяльной лампы не представляется возможным. Как и заправлять бабингтоновский агрегат бензином, это не только неэффективно, но и просто опасно.
Преимущества и недостатки
Главное достоинство, из-за которого обрела широкую популярность самодельная горелка на отработке Бабингтон, - это ее всеядность, о чем уже говорилось выше. По сути, на сферическую поверхность можно лить какое угодно нагретое масло разумной степени загрязненности, правильно сделанная горелка будет все равно устойчиво работать. Не страшны ей и примеси бензина или антифриза, разве что их соотношение с маслом будет один к одному, тогда неизбежно возникнут проблемы. И то, это вовсе не повод избавляться от подобной смеси, для нормального функционирования горелки на отработанном масле ее потребуется хорошо разбавить «правильной» отработкой, а потом пускать в дело.
Другое преимущество – это простота конструкции, из-за чего мастера – умельцы быстро освоили данное изделие. И правда, изготовить «сердце» аппарата из шара или полусферы, помещенного в корпус, достаточно просто. Несколько сложнее организовать топливоподачу и нагнетание воздуха, да еще настроить всю систему, чтобы горелка Бабингтона, сделанная своими руками, работала устойчиво и безопасно. Но зато здесь есть широкий простор для внедрения различных технических решений.
Из серьезных недостатков агрегата бросается в глаза лишь один. Это постоянное наличие грязи в помещении, где функционирует горелка на жидком топливе. К сожалению, невозможно полностью исключить случайный разлив или просачивание загрязненного машинного масла через неплотности, даже если все сопряжения герметичны и установлена автоматика горелки Бабингтона. В той или иной степени грязно в помещении будет, с этим придется смириться.
Благодаря своей популярности и простоте горелка для котла на отработке изготавливается мастерами в разных вариациях, мы же возьмемся описать самую простую конструкцию, которая будет доступна для повтора в домашних условиях. Для начала нужно подобрать необходимые материалы, вот их перечень:
- Стальной тройник с внутренними резьбами диаметром 50 мм – для корпуса.
- Сгон с наружной резьбой диаметром 50 мм – для сопла. Длина его принимается по желанию, но не менее 100 мм – для сопла.
- Колено из металла ДУ10 с наружными резьбами – для подключения топливной магистрали.
- Трубка медная ДУ10 необходимой длины, но не менее 1 м – на топливную магистраль.
- Металлический шар или полусфера, свободно входящая в тройник – для рабочей части.
- Стальная трубка не менее ДУ10 – на подключение воздушного тракта.
Чтобы сделать горелку на отработке своими руками, надо произвести одну точную операцию – проделать отверстие по центру сферы. Диаметр отверстия – от 0.1 до 0.4 мм, идеальный вариант – 0.25 мм. Сделать его можно 2 способами: просверлить инструментом соответствующего диаметра либо установить готовый жиклер на 0.25 мм.
Важно! Отверстие надо проделать строго по центру, а его ось должна быть параллельна стенкам корпуса (тройника), в котором будет установлена сфера. Отклонение допускается минимальное, иначе факел будет бить в сторону, что отразится на стабильной работе и расходе горелки.
Проделать точно столь маленькое отверстие нелегко, тонкие сверла запросто ломаются. Инструкция, как это правильно сделать, показана ниже:
Другой способ выполнить калиброванное отверстие в сферической части автономной горелки – вставить туда жиклер требуемого диаметра. Для этого просверливается отверстие, чей диаметр чуть меньше наружного диаметра жиклера, и обрабатывается разверткой. Жиклер запрессовывается внутрь и полируется, как рассказано на видео:
Примечание. Если нужно изготовить горелки большой мощности, то диаметр жиклера можно увеличить до 0.4-0.5 мм либо просверлить 2 малых отверстия, соблюдая между ними расстояние не меньше 7 мм.
Когда эта операция завершена, производим сборку горелки, опираясь на чертеж:
Сбоку сопла надо выполнить отверстие достаточно широкое, чтобы производить розжиг агрегата. Спираль нагрева горючего не нужна большая, достаточно 2-3 витков. Готовое изделие можно закрепить на монтажной пластине и встроить в любой котел, в том числе и самодельный. По окончании работы нужно присоединить воздушную и топливную магистрали, а потом организовать подачу масла и воздуха. Простейший способ топливоподачи – самотеком, для этого емкость с отработкой подвешивают к стене выше горелочного устройства и прокладывают от нее трубку.
Если же задействовать для перекачки масла насос, то впоследствии можно задействовать датчики контроля и блок управления, тогда у вас получится автоматическая горелка, которую эксплуатировать будет безопаснее. Подробная инструкция по подбору материалов и сборке устройства показана на видео:
Если все сделано правильно и диаметр воздушного отверстия составляет 0.25 мм, то расход топлива у горелки не должен превышать 1 л в час. Черной копоти при горении быть не должно, нужно добиться ровного горения факела. Настройка осуществляется перемещением сферы вперед–назад или изменением давления воздуха. С его нагнетанием справится любой компрессор, даже от холодильника, так как рабочее давление не бывает выше 4 Бар.
Заключение
Сделать своими руками горелку Бабингтона – это хорошее решение для тех, кто имеет возможность недорого приобретать старые автомасла. Обладая некоторыми навыками, устройство нетрудно встроить в камеру сгорания с водяной рубашкой и дымоходом, тогда получится самодельный котел на отработанном масле с наддувом для отопления вашего дома.
Горелка Бабингтона
Сложность изготовления: ★★★★★Время изготовления: Пару дней
Подручные материалы: ██████░░░░ 60%
Работаю в автомастерской, столкнулся с проблемой утилизации отработки. Недавно нашёл в Интернете интересную схему, и решил сделать горелку на отработке
своими руками, причём она может работать на неочищенном масле, смешанном с водой или даже со стружкой!
Основная идея такова: масло течёт по сферической поверхности и растекается по ней тонкой плёнкой. Если подавать воздух или горючий газ через маленькое отверстие в поверхности (прямо под слоем масла), струя будет мелко распылять масло. Если поджечь - получим отличный масляный факел.
- Ведро
- Листовое железо
- Автомобильный маслонасос
- Двигатель для маслонасоса с регулятором оборотов
- Болт М10
- Медная трубка
- Датчики тепла и света
- Электромагнитный воздушный клапан
- Дрель
- Болгарка или ножовка
- Сварочный аппарат
- Ключи, плоскогубцы
- Паяльник
Горелку я решил сделать в виде насадки на ведро с маслом. Автомобильный маслонасос приделан к листу железа вместе с мотором и редуктором и регулятором оборотов для регулировки подачи масла.
Делаем форсунку горелки на отработке
Металлическую сферу найти не удалось, поэтому я приварил полоску нержавейки к болту М10 и на наждаке придал ей сферическую форму.
В центре болта сделал отверстие диаметром 5 мм, и запрессовал в это отверстие заглушку из алюминия, и в ней сделал отверстие диаметром 0,3 мм,
Форсунку вставил в чугунный тройник на 1,5", изготовил к тройнику основание с гидрозатвором для безопасности.
Принципиальная схема будущей горелки Бабингтона
Сворачиваем медную трубку в спираль диаметром чуть больше выходного диаметра тройника
Чтобы не нарушить структуру трубки, перед изгибанием засыпьте в неё песок
Крепим трубку к тройнику.
Горелка Бабингтона в сборе. Масло подаётся по медной трубке. Трубка согнута в спираль, чтобы обеспечить подогрев масла.Нагретое масло становится более жидким и лучше распыляется
Форсунка
Вид спереди, можно видеть форсунку в центре
Вот горелка на отработке в работе. Можно видеть, насколько тонко распыляется масло
Автоматизация горелки на отработке
План действий
Для старта самодельной горелки на отработке попробую использовать покупную пропановую горелку. Если вместо воздуха на форсунке использовать пропан, то можно обойтись без поджигающей горелки.
Автоматика будет работать примерно так: контроллер открывает кран с газом и подаёт искру. Когда датчик пламени (термопара например) регистрирует наличие пламени, отключается зажигание и через некоторое время включается подача масла и воздуха, после чего наличие пламени на горелке контролируется оптическим датчиком. Как только пламя начнёт устойчиво мерцать, газ на поджигающую горелку перекрывается. Также будет установлен датчик температуры, и после перегрева выше критической температуры горелка Бабингтона будет выключаться, остывать, и включаться снова.
Форсунку пришлось заменить на меньшую, горит немного слабее (а то подойти невозможно было). Можно реализовать ступенчатую регулировку мощности, для этого делаем два сопла с разным диаметром, одно больше чем другое. Подключаем их к двум разным воздушным клапанам, и получаем три степени мощности, одно сопло, второе, либо оба сразу.Сделал поджигающую горелку, подглядев устройство у китайской горелки
Горелка Бабингтона работает на пропане под давлением 0,2-1 кг/см. К горелке приварена трубка с автомобильной свечой для крепления поджигающей горелки и трубку для датчика наличия пламени.
Промежуточные итоги
Запускается замечательно, с одной искры, горит очень устойчиво, пламя не сдувается. Давление пропана поставлено низким для возможности горелки Бабингтона работать в холод, когда давление в баллоне опускается до 0,5-1 кг/см.Для автоматизации нужны датчики. Первым делом вытащил термопару из выброшенного котла.
Также нашёл инфракрасный фототранзистор для датчика
Как сделать горелку на отработке
Схема работы
В честь своего создателя, горелка называется горелкой Бабингтона. Вот оригинальная схема
Как работает
Масло течёт снаружи форсунки, поэтому и его чистота не влияет на работу. Расход воздуха очень мал, всего несколько литров в час.
Можно использовать самодельные компрессоры из холодильников, или компрессоры от аквариумов.
Также масло, стекающее со сферы, нужно подавать обратно в бак, а это значит, что нужен масляный насос.
Идея, которая предполагает использование отработанного масла в роли активного энергоносителя для обогрева, не является новой. Ввиду того, что на отработка имеется в большом количестве, возникла проблема, выраженная в необходимости утилизации. Это в особенности касается станций, которые специализируются на обслуживании грузовых автомобилей. Неудивительно, что стали появляться изделия заводского и кустарного производства, которые позволяют сжигать упомянутую субстанцию, получая тепловую энергию. В качестве одного из данных устройств выступает горелка на отработке.
Конструктивные особенности
Изготовить описанное устройство вполне можно самостоятельно. Обеспечить эффективное сжигание старых масел достаточно непросто, обусловлено это тем, что отработка из любого автосервиса представляет смесь масел разной вязкости с различным количеством примесей. В незначительных дозах там содержится антифриз, дизельное топливо и бензин. Все эти моменты учтены в конструкциях горелок, которые были изготовлены в условиях завода. В них имеются специальные фильтрующие элементы. Если же рассматривать то она не предполагает наличие фильтрования. Это обусловлено тем, что топливо в данной конструкции стекает по сферической поверхности, образуя пленку. В центральной части данной сферы имеется небольшое отверстие, диаметр которого равен 0,1-0,3 миллиметра. Эта часть необходима для подачи под давлением воздушной массы. Подобная горелка на отработке работает по принципу пробивающегося сквозь отверстие воздуха, который отсекает часть масла, стекающего по поверхности. В итоге удается получить факел, который состоит из топливовоздушной смеси, способный к воспламенению.
Отсутствие фильтрования
Объем грязи в масле способен повлиять только лишь на эффективность сжигания, конструкция при этом работает на отработке, не засорясь взвешенными примесями. Именно для этого горелка на отработке не снабжается отверстиями малого диаметра. Отверстие в данном устройстве только одно - сквозь него проходит воздух. Вместо достаточно сложной системы фильтрации горелка предусматривает подачу масла на сферическую поверхность, а излишки стекают вниз, попадая в отстойник.
Обеспечение качественного сжигания масла
Для того чтобы описываемая горелка на отработке работала максимально эффективно, сжигая масло, нужно предварительно прогреть топливо. Это требуется по двум причинам, в качестве первой из них выступает то обстоятельство, что субстанция обретает способность хорошо обволакивать основание сферы. В итоге подача воздуха способствует лучшему распределению, образуя хороший факел аэрозоля. Необходимость подогрева заключается еще и в снижении При использовании нагретого топлива гораздо проще обеспечить розжиг для устройства, а функционирование происходит при максимальном использовании энергии масла, которое выделяет большее количество тепла.
Отличие горелки Бабингтона от паяльной лампы
Довольно часто горелки, которые работают по принципу наддува, сравнивают с паяльной лампой. Их устройства имеют некоторое сходство. Тогда как принцип действия разный. В паяльной а именно бензин, находится в закрытой емкости. Он подвергается воздействию высокого давления воздуха, которое обеспечивается за счет использования ручного насоса. Воздух не подвергается смешиванию с горючим, последнее выталкивается наверх. По пути бензин прогревается, постепенно испаряясь в трубе. После этого он нагнетается в жиклер форсунки. После выхода из него бензин смешивается с воздухом, сгорает и образует достаточно мощный факел. Самодельная горелка на отработке функционирует по обратному принципу. Воздух продувается сквозь форсунку, а не масло. Топливо при этом не испаряется, а подогревается до температуры в 70 градусов, но не более.
Жидкость разгорается не полностью, некоторый объем уходит в отстойник. Самодельная горелка на отработке не может быть изготовлена из паяльной лампы, так как испарить и подать через форсунку масло в зону горения очень сложно. Стоит учесть перед изготовлением такой конструкции, что заправлять описываемый агрегат бензином неэффективно и достаточно опасно.
Технология изготовления
Благодаря простоте и распространённости горелка, предназначенная для котла на отработанном масле, изготавливается специалистами и домашними мастерами в самых разных вариациях. На первом этапе вы должны будете подобрать все необходимые материалы и инструменты, среди них следует выделить металлический тройник, который снабжен внутренней резьбой в 50 миллиметров. Этот элемент понадобится для изготовления корпуса. Пригодится и сгон, который обладает наружной 50-миллиметровой резьбой. Данная составляющая ляжет в основу сопла. Длина может быть выбрана по желанию, однако этот параметр не должен составить цифру меньше 100 миллиметров. Если вами будет изготавливаться испарительная горелка на отработке, то важно запастись еще и коленом, выполненным из металла ДУ-10. Заготовка должна обладать наружной резьбой в количестве 2 штук, которая понадобится для подсоединения топливной магистрали. Подготовьте медную трубку ДУ-10 нужной длины, которая пойдет на топливную магистраль. Длина не должна составить меньше одного метра. Полусфера или стальной шар, который будет свободно входить в тройник, понадобится для рабочей части. Металлическая трубка ДУ-10 будет необходима для подключения воздушного тракта.
Методика проведения работ
Если вами будет выполняться испарительная горелка на отработке, то необходимо будет осуществить одну достаточно точную манипуляцию, которая заключается в проделывании отверстия в центральной части сферы. Его диаметр должен составить предел от 0,1 до 0,4 миллиметра. В качестве оптимального варианта подходит цифра, равная 0,25 миллиметра. Проделать такую работу можно с использованием одного из двух способов. Первый предполагает рассверливание с помощью инструмента нужного диаметра. Если вы решите использовать второй способ, то нужно будет установить готовый 0,25-миллиметровый жиклер.
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.
Особенности выполнения отверстия
Если вам нужна горелка на отработке, чертежи до момента изготовления вы можете подготовить самостоятельно. Для того чтобы сделать калиброванное отверстие, нужно в сферическую часть автономной конструкции поставить жиклер необходимого диаметра. Для этого проделывается отверстие, диаметр которого должен оказаться меньше наружного диаметра жиклера. После происходит обработка посредством развертки. На заключительном этапе жиклер запрессовывается внутрь, а после тщательно полируется. При необходимости изготовления горелки внушительной мощности диаметр жиклера должен быть увеличен до предела в 0,5 миллиметра. В качестве альтернативного решения можно просверлить два маленьких отверстия, соблюдая между ними шаг в 7 миллиметров или больше. Как только данная операция будет завершена, горелка на отработке для котла может быть собрана.
Методика проведения работ
Если вы задумались о том, как сделать горелку на отработке, то сбоку сопла необходимо проделать отверстие, которое должно оказаться достаточно широким, чтобы осуществлять легкий розжиг устройства. Спираль нагрева масла не должна быть излишне большой, достаточно будет около 3 витков. Готовые изделия фиксируются на монтажной пластине, а после встраиваются в любой котел, в качестве которого может выступить и самодельный. После завершения работ необходимо присоединить топливную и воздушную магистраль, а затем обеспечивается подача воздуха и масла.
Если изготавливается горелка на отработке из резака, то в качестве наиболее простого метода подачи топлива выступает самотек, для чего емкость с отработанным маслом нужно зафиксировать к стене, расположив таким образом, чтобы элемент находился выше горелочного устройства. От емкости прокладывается трубка. Когда выполняется горелка на отработке из краскопульта, то для перекачки масла в данном случае используется насос. При этом впоследствии могут быть задействованы даже датчики контроля, а также блок управления. Данная технология позволяет получить горелку, которая функционирует в автоматическом режиме. Использование такого устройства является максимально безопасным.
Если вы решили произвести перевод на отработку, то в итоге можно добиться расхода топлива, который не будет превышать 1 литр в час. При этом работу нужно произвести, соблюдая технологию. Диаметр воздушного отверстия при этом должен оказаться равен 0,25 миллиметра. При функционировании черной копоти образовываться не должно, помимо этого, можно будет добиться равномерного горения факела. При необходимости настройки нужно будет переместить сферу назад или вперед. Добиться корректировки можно и методом изменения давления воздуха. С вопросом нагнетания способен справиться любой компрессор, можно использовать даже тот, что был позаимствован от холодильника. Это обусловлено тем, что рабочее давление не превышает 4 бар.
Заключение
Описанная в статье горелка является отличным решением для тех, кто имеет возможность за бесценок или совсем недорого приобретать старое автомобильное масло. При наличии определенных навыков можно встроить данное устройство в камеру сгорания, которая обладает водяной рубашкой и дымоотводом. Это позволит получить эффективный котел на отработанном масле.
Отработанное масло, в процессе сгорания, выделяет столько же тепла, как и солярка, при этом стоит, в 2-3 раза дешевле.
Горелка для котла на отработанном масле, имеет уникальную конструкцию, обеспечивающую максимально полное сжигание топлива и минимальное количество негорючего остатка, выпадающего в виде сажи. От эффективной работы горелочного устройства, зависит теплоотдача котельного оборудования и его экономичность.
Как устроена горелка на отработанном масле
Конструкция горелки состоит из нескольких узлов, каждый из которых, имеет свое функциональное предназначение:
Жидкотопливные горелки для котлов отопления на отработанном масле, как правило, универсальные и могут работать на любых других типах топлива.
Какие типы отработанных масел подходят
Существует несколько видов отработанных масел, которые можно сжигать в жидкотопливных котлах. Для работы теплогенератора, подходят:- Трансформаторное масло – оптимальный вид топлива, по причине небольшой вязкости и высокой чистоте состава. Для обогрева, используется редко, так как после использования в трансформаторе, его перерабатывают в другие продукты.
- Моторное масло – чаще других видов отработки, применяется для работы котлов. Дополнительно, используется масло из трансмиссии. Вязкость топлива средняя. Для нормальной работы котла, требуется качественная система фильтрации. В отработке содержится большой процент примесей и мелких металлических фракций.
- Индустриальное масло – отработка, сливаемая из станков, насосов, текстильных машин. Топливо имеет небольшую вязкость и практически не содержит примесей.
Горелка для сжигания отработанных масел, кроме перечисленных выше видов отработки, способна работать на керосине, сырой нефти. Для обогрева, подойдут пережаренные растительные масла.
Не рекомендуется применять компрессорную отработку. Масла заливают в холодильные и турбокомпрессорные машины. Отработку отличают низкие показатели вязкости и большой процент примесей, что приводит к усиленному саже образованию, частой замене фильтров на топливопроводе и форсунке.
Принцип работы горелки на отработке
Устройство и принцип работы горелки на отработке, связан с принудительным подогревом и частичным испарением топлива. После подачи топлива на горелочное устройство, оно направляется в камеру предварительной подготовки, где нагревается до необходимой температуры и окисляется.Сжигание топливовоздушной смеси, происходит в факеле пламени. За воспламенение топливовоздушной смеси, отвечают электроды, расположенные непосредственно перед распылителем – форсункой.
Для поддержания интенсивности горения, используются завихрения воздушных потоков, создаваемые лопастями вентиляторов. Принцип работы горелки идентичный устройствам, работающим на солярке или сжиженном газе.
Существует определенная классификация горелочных устройств по типу регулирования мощности. Потребителю предлагают горелки следующего вида:
- Одноступенчатые горелки
– имеют простую конструкцию и принцип работы. Нагрев теплоносителя, осуществляется в режиме мощности 100%. При достижении необходимой температуры, горелка попросту выключается до тех пор, пока теплоноситель не остынет до установленных значений. После этого, возобновляется горение.
Принцип работы, применяемый в одноступенчатом горелочном устройстве, малоэффективен и приводит к существенному перерасходу топлива. - Двухступенчатые горелки
– модули, работающие в постоянном режиме без отключения. Принцип нагрева заключается в следующем. Горелка работает на 100% до тех пор, пока теплоноситель, не достигнет необходимой температуры. После этого, происходит переключение на пониженную мощность в 30 или 40%. Горелка полностью не выключается.
Подобный принцип работы, имеют плавно-двухступенчатые и модуляционные горелочные блоки.
Стоимость двухступенчатых и модуляционных горелок, достаточно высокая, но затраты полностью окупаются за счет экономии на сжигании топлива, достигающей 15-20% по сравнению с одноступенчатыми аналогами.
Подготовка отработки для сжигания в котле
Само по себе, масло плохо горит, при сжигании в обычных условиях, выделяет большой процент сажи и копоти. В отработке содержится мусор, металлические вкрапления. Для нормализации работы, в горелке предусмотрено два важных узла:- Система фильтрации – осуществляется очистка отработанных масел перед сжиганием. Фильтр установлен на подающем топливопроводе и перед подачей на форсунку. Система фильтрации малоэффективна, если сжигается сильно загрязненное вязкое масло. Фильтры быстро забиваются, что приводит к остановке котла.
- Камера предварительного подогрева – отработку, перед подачей на форсунку, требуется подогреть. Доведенное до определенной температуры масло, легче воспламеняется и сгорает с минимальным несгораемым остатком, в виде сажи.
Организация подачи масла в горелку
Автоматические горелки, работающие на отработанном масле, используют принцип принудительной подачи топлива. Такое устройство более эффективно, чем капельный метод, применяемый в самодельных котлах.За подачу топлива, в автоматических горелках отвечает насос. В топливопроводе создается давление, под которым, нагретая отработка подается на форсунку и распыляется. Одновременно с этим, работает вентилятор, создающий лопастями завихрение воздушных потоков. Мелкодисперсная пыль, впрыскиваемая в камеру сгорания, закручивается в спираль и воспламеняется, образуя факел пламени.
Избыток масла, отводится обратно в топливохранилище. Слаженность работы всех узлов, обеспечивает автоматика котла, одновременно контролирующая насос, форсунку, систему рециркуляции.
Система розжига и поддержания огня
Опытным путем, было доказано, что оптимальная температура горения пламени отработанного масла, примерно 180оС. При такой интенсивности горения, отработка сгорает полностью, практически без дымовых остатков и сажи.В котле присутствует несколько систем, позволяющих добиться того, чтобы температура горения достигала заданных параметров:
- Блок предварительной подготовки – в камере, машинное масло разогревается до 80-90оС.
- Турбина – интенсивность горения, достигается за счет постоянного нагнетания воздуха в камеру сгорания.
- Розжиг – осуществляется электророзжиг. Сразу за форсункой, располагаются два электрода, поджигающие топливовоздушную смесь в автоматическом режиме.
Увеличенное образование копоти, указывает на неисправность одного из блоков системы розжига или поддержания огня.
Как подобрать горелку под отработанное масло
При подборе горелочного модуля, потребуется правильно рассчитать его мощность и выбрать марку производителя. Специалисты, рекомендуют обращать внимание еще на несколько деталей:- Наличие блока предварительного подогрева – этот узел, несколько увеличивает потребность теплогенератора в электроэнергии, но улучшает теплоотдачу и КПД горелочного устройства. Блок подогрева, работает подобно ТЭНовому обогревателю.
- Конструкция форсунки – модуль, отвечающий за образование мелкодисперсной топливовоздушной смеси. По принципу подачи топлива, форсунки делятся на гидравлические, механические и электронные. Последние, отличает высокая теплоэффективность.
Расчет правильной мощности горелки
Фактически, расчет мощности горелки, осуществляется по котлу, в котором планируют установить модуль. Увеличение или уменьшение производительности, недопустимо. Запрещается устанавливать горелку на 25 кВт в 10 кВт котёл. Самым простым решением, будет покупка горелочного устройства под мощность котла.Расчет мощности теплогенератора, выполняют по формуле 1 кВт = 10 м2. Для удобства, производители указывают общие показатели теплоотдачи горелки, включая среднюю и максимальную отапливаемую площадь.
Марки горелок под отработку
В странах ЕС и Америке, уже давно разрабатывают системы утилизации отработанных масел. Горелки европейских или американских компаний, считаются наиболее экономичными, соответствуют нормам и условиям эксплуатации в РФ. Корейские горелочные устройства, также неплохо зарекомендовали себя в отечественных условиях эксплуатации.Популярностью пользуются горелочные устройства на отработке, следующих производителей:
- США и Канада:
- EnergyLogic,
- CAEQ.
- Германия:
- Euronord EcoLogic,
- Giersch.
- Италия:
- Ecoflam,
- Master MB.
- Корея: Olympia AL.
- Австрия: Kroll.
- Китай:
- Smart Burner,
- NORTEC WB.
- Польша: Hiton.
Китайские и польские горелки, выпускаются в приблизительно одинаковом качестве и являются неплохим вариантом для обогрева небольших помещений.
Горелка на отработанном масле – экономичное и эффективное устройство, позволяющее получить дешевое тепло, фактически из «мусора».
Для тех, кто держит свою автомастерскую или просто имеет большие запасы отработанного масла, незаменимой вещью станет создание горелки. Описанная ниже горелка может работать на отработанном масле, причем масло может быть смешанным с водой или даже с опилками. Это позволит без проблем отапливать гараж или другое помещение отработанным маслом.
Принцип работы устройства очень прост. Масло протекает по сферической поверхности, образуя на ней тонкую пленку. В этой поверхности имеется отверстие, через которое под давлением подается горючий газ или обычный воздух. При этом поток воздуха будет распылять масло, и оно будет воспламеняться в печи. Чтобы эффективнее распылить масло в холодное время года, предусмотрена простая система подогрева.
Материалы и инструменты для самоделки :
- листовое железо;
- ведро;
- автомобильный масляный насос;
- электродвигатель для маслонасоса (с регулятором оборотов);
- болт на М10;
- датчики света и тепла;
- медная трубка;
- воздушный электромагнитный клапан.
Инструменты: дрель, паяльник, ножовка, болгарка, ключи, плоскогубцы, сварочный аппарат.
Приступаем к сборке горелки:
Шаг первый. Принципиальная схема устройства
Еще такое устройство называют горелкой Бабингтона. Ниже можно увидеть оригинальную схему.
При работе масло протекает по наружной части форсунки, в связи с этим его чистота не сказывается на работе устройства. Воздуха самоделка расходует очень мало, всего несколько литров в час. Для создания воздушного потока подойдет компрессоры от холодильников или аквариумов.
В системе есть масляный насос, он предназначен для того, чтобы масло, стекающее по сфере вниз, подавать обратно наверх в емкость.
Шаг второй. Вид горелки
Горелка была сделана в виде насадки, которая надевается на ведро с маслом. Масляный насос, а также двигатель и регулятор оборотов были прикручены листу металла. В итоге вышла конструкция как на фото.
Шаг третий. Изготовление форсунки
Поскольку сферического элемента конструкции автору найти не удалось, эта часть была сделана из куска нержавейки, которая была приварена к болту М10. Далее пластине была придана сферическая форма с помощью наждака.
В центре болта было просверлено отверстие диаметром 5 мм. Затем в это отверстие была запрессована алюминиевая заглушка. А уже в этой заглушке было просверлено отверстие диаметром 0.3 мм, но рекомендуется использовать отверстие диаметром 0.25 мм.
Затем форсунка была вставлена в чугунный тройник на 1,5". Для тройника было изготовлено основание с гидрозатвором, в качестве безопасности.
Вот еще одна схема, как должна работать горелка
Шаг четвертый. Сборка механической части устройства
Медную трубку необходимо свернуть в спираль, по диаметру она должна быть чуть больше, чем выходной диаметр тройника. Чтобы успешно согнуть трубку в спираль, ее нужно наполнить песком.
Затем трубка крепится к тройнику. Вот и все, горелка собрана. Спираль нужна для того, чтобы подогреть поступающее масло. Делается это для того, что прогретое масло становится более жидким, а это позволяет лучше его распылять.
На фото можно увидеть, как выглядит форсунка спереди. Как можно заметить, при работе масло распыляется довольно тонко.
Шаг пятый. Электронная часть горелки
Используя некоторые датчики и другие электрические устройства, можно добиться автономной работы горелки.
Чтобы горелку можно было удобно запускать, была приобретена пропановая горелка.
Система будет работать следующим образом. При запуске контроллер будет подавать искру и одновременно открывать кран с газом. После того как газ загорится, термопара уловит наличие огня и затем электроника начнет подачу масла и воздуха. Далее с помощью оптического датчика идет контроль мерцания пламени горелки. Как только пламя начнет устойчиво мерцать, электроника перекроет подачу газа.
Еще в системе будет предусмотрен датчик температуры. Когда горелка будет нагреваться до предельно допустимой температуры, она будет отключаться, остывать, а затем включаться снова.
Еще при желании самоделку можно оснастить двумя соплами, в итоге горелка сможет работать в трех режимах. Например, можно включать маленькое сопло, большое, или одновременно два сразу. Для этого будут необходимы два воздушных клапана.
Горелку для запуска автор решил сделать сам, ориентируясь на принцип китайской горелки.
В итоге Горелка Бабингтона способна работать при давлении пропана 0,2-1 кг/см. К горелке была приварена трубка со свечой от автомобиля, чтобы к ней можно было крепить горелку для запуска. Также была установлена трубка для крепления датчика наличия пламени.
По словам автора, запускается горелка легко, достаточно одной искры. При этом горит довольно ровно и пламя нельзя сдуть. Чтоб горелка Бабингтона могла работать в холодные зимы, давление пропана было выставлено низким. Зимой оно может быть порядка 0,5-1 кг/см.