Горелка на отработке

Плюсы и минусы горелки Бабингтона

Особенность этого типа горелочных устройств состоит в том, что их позитивные и негативные стороны уравновешивают друг друга. Как вы уже могли догадаться, главное преимущество – использование тяжелых видов жидкого топлива любого качества. Даже при большом количестве примесей в отработанном масле самодельная горелка с воздушным наддувом будет исправно функционировать (в отличие от других печей, сделанных для использования подобного горючего).

Не помеха и наличие в отработке воды или автомобильного антифриза (в разумных пределах), хотя небольшие сбои могут иметь место. Дело в том, что сила поверхностного натяжения воды выше, чем у жидких углеводородов. Соответственно, пленка из отработки легче отрывается от рабочей поверхности под воздействием воздушного наддува в горелке Бабингтона. Если в масле имеется немного воды, то последняя практически не попадает в зону горения, а стекает вниз, в отстойник.

Другой приятный для пользователя факт – большой выбор используемых видов жидкого горючего. Правда, при переходе с одного на другое придется перенастраивать горелку по дозировке топлива и воздуха. Вот перечень этих видов:

• отработанные масла и ГСМ любого происхождения и вязкости – из автомобилей, станков и прочих машин и механизмов;
• солярка и биодизель;
• свежие, старые и перегоревшие растительные масла;
• мазут;
• светлое печное топливо, керосин.

Теперь о недостатках, коих тоже хватает:

Масляная горелка Бабингтона — устройство относительно простое. А вот система дозированной подачи и стока горючего выйдет посложнее. В схеме участвует 2 емкости, насос и топливный тракт с регулировкой интенсивности горения.

Важно обеспечить качество соединений, иначе масло начнет подтекать.
При использовании жидких видов топлива, особенно отработки, в котельной редко бывает чисто. Надо понимать, что грязь и запахи в помещении топочной неизбежны. Недостаток проявляется в процессе настройки горелки Бабингтона для совместной работы с самодельной печью или котлом.

Сюда же относится перенастройка оборудования для перехода с отработки на дизельное, мазутное или растительное топливо.
Изредка при работе горелки возникают сбои из-за того, что засоряется сопло, точнее, крошечное отверстие для воздуха. Скорее всего, причина кроется на стороне компрессора. К примеру, изношенность поршневой группы приводит к попаданию масла из картера в сопло и может стать причиной сбоев.

Недостаток проявляется в процессе настройки горелки Бабингтона для совместной работы с самодельной печью или котлом. Сюда же относится перенастройка оборудования для перехода с отработки на дизельное, мазутное или растительное топливо.
Изредка при работе горелки возникают сбои из-за того, что засоряется сопло, точнее, крошечное отверстие для воздуха. Скорее всего, причина кроется на стороне компрессора. К примеру, изношенность поршневой группы приводит к попаданию масла из картера в сопло и может стать причиной сбоев.

Отдельно стоит упомянуть о мерах пожарной безопасности. При выполнении работ, связанных с установкой масляного горелочного устройства, рекомендуется держать под рукой огнетушитель. Последний должен постоянно находиться в помещении котельной.

Виды горелок на отработке

Существует три вида систем сжигания отработки:

1. Горелка эжекционная с наддувом воздуха.
2. Горелка распылительная инжекторная.
3. Горелка топливовоздушная со свободным объемом горения.

Эжекционная горелка имеет наивысший КПД — при полном сгорании отработки остается минимум отходящих газов. Пламя горелки имеет температуру, превышающую 1200°С. Величина мощностей варьируется в пределах 1,5 кВт — 100 кВт. Поддерживается модуляция при любой мощности изделия. По сравнению с другими системами имеет наименьший расход горючего. При использовании в технологических нуждах не имеет ограничений. Допускается для временного отапливания условно жилых помещений (топочная, прихожая, чулан и т.д.), при наличии хорошей вентиляции.

Горелка Бабингтона (инжекторная) способна пережигать отработку любой степени загрязнения. Главное условие — наличие в общем составе смеси хотя бы 1/3 топлива. Выполняется по упрощенному чертежу из подручного хлама (нужен сверлильный станок). Стабильное пламя начинается при использовании на 30% мощности от максимума (3-20 кВт). При усложнении схемы исполнения можно добиться стабильной модуляции на 10% мощности, что приводит к возможным отказам.

Испарительная горелка (топливовоздушная) — это простая модель с мощностями от 1,5 кВт, до 15 кВт. Использует любую отработку (мазут, нефтяные шламы и т.д.). Малая вероятность отказа. Температура газов при использовании не превышает 600 ° С. Самая простая для кустарного производства.

Сравнительные достоинства и недостатки

Каждая из схем горелок имеет свои минусы:

• Эжекционная горелка подразумевает применение точных деталей, которые изготавливаются на станках. Использование без систем фильтрации топлива невозможно — модель мгновенно выйдет из строя. Потребляет электроэнергию в размере 20 Вт на каждый киловатт выдаваемой мощности. Если максимальная мощность превосходит 40 кВт — расход электричества растет. Также требует наличие автоматики (из-за высокой чувствительности к горючему).
• КПД устройства Бабингтона находится в пределах 80%. Реально довести уровень сжигания отработки до 94-98%, но это требует сложных технических решений. При работе выделяет в воздух высокое количество топливных паров (условно применима для отопления помещений, если полученное пламя выводить в трубу). Может использоваться для работы с черными металлами (температура пламени до 1000 °С).
• Чашечный испарительный модуль выделяет самое большое количество продуктов сгорания, применение ограничено открытыми пространствами, либо нежилыми помещениями с качественным дымоходом.

Варианты масла для котлов на отработанном масле

Европейские или американские котлы на отработке относятся они к категории печей на жидком топливе. В них используется принцип наддува: масло распыляется на мелкие капельки, соединяется с потоком воздуха. И уже топливно-воздушная смесь поджигается. Импортные заводские печи используют тот же принцип, только ставится особая горелка, в которой топливо перед распылением разогревается.

Чтобы оценить разницу в технологиях и строении, посмотрите следующее видео. Устройство совсем другое.

В печах российского производства в большинстве используется первый принцип — имеется раскаленная (плазменная) чаша в которой жидкое топливо переходит в газообразное, перемешивается с воздухом и сжигается. По такому принципу построены следующие агрегаты:

• Геккон. Производится во Владивостоке. Делают агрегаты мощностью 15, 30, 50 и 100 кВт/час. Это — водогрейные котлы, которые встраиваются в систему водяного отопления. Цены от 70 000 рулей за 15 кВт котел.

  Котлы на отработке российского производства «Геккон»

• Тайфун. Их производит фирма «Беламос». Это теплогенераторы: нагревают воздух. Есть два варианта — Тайфун ТМ 15 и ТГМ 300, выдают 20-30 кВт/час (цена: 45 000 рублей и 65 000 рублей соответственно).
• Елочка-Турбо, есть на 15 кВт, есть на 30 кВт. Эти установки нагревают воздух, но есть возможность сделать водяную рубашку.
• Печи «Тепламос» мощностью от 5 кВт/час до 50 кВт/час. Относятся к разряду тепловых пушек (греют воздух). Начинают работу с электроразогрева плазменной чаши, по достижении нужной температуры начинается подача топлива и включается принудительная подача воздуха в зону горения. Цена этих установок — от 30 000 руб за агрегат мощностью 5-15 кВт.

Для данных котлов можно применять любой тип отработанного масла. Подходящим считается не только машинное, но и амортизационное, трансформаторное, трансмиссионное, моторное, гидравлическое, рапсовое, растительное и другие виды. Главным требованием к топливу является отсутствие в его составе воды, промывочных жидкостей, антифриза и других нежелательных компонентов. Машинное масло является наиболее дешевым и доступным вариантом. Его в достаточном количестве можно приобрести на любом СТО.

Для котлов можно применять любой тип отработанного масла

Котел на дизельном топливе характеризуется максимальным КПД. К нему можно добавлять масляные вещества, которые будут выступать в роли катализатора, что способствует хорошему процессу горения. Это могут быть мазут, керосин, средство для розжига мангалов.

Категорически запрещается использовать для котлов на отработке в качестве топлива спирт, бензин и другие легковоспламеняющиеся вещества.

Что представляет собой известное изобретение Бабингтона

У каждого изобретения есть свой автор, даже если его имя незаслуженно забыто потомками. Так, например, британский изобретатель Роберт Бабингтон в 1969 г. получил патент на печь, работающую на дизельном топливе, которая напоминала осветительный керогаз, функционирующий на парах керосина. Конструкция Роберта Бабингтона первоначально была рассчитана на керосин, затем ее приспособили под солярку. Когда количество автомобилей несоизмеримо возросло, отработанное масло нужно было как-то утилизировать. Поэтому рационализаторы искали подходящие для этих целей устройства.

Сначала на основе запатентованного изобретения Р. Бабингтона появилась дизельная горелка своими руками, затем ее приспособили для сжигания масла и других видов топлива. Аппарат, функционирующий на отработке, появился намного позже дизельной конструкции, но по популярности и безопасности он превзошел своего предшественника.

Через некоторое время подобное устройство предлагали заново, поскольку истек срок действия первого патента, а печь на жидком топливе не утратила актуальности. Похожие аппараты повторялись в разных вариантах, при этом горелку Бабингтона своими руками пытались собирать не только мастера-самоучки, но и конструкторские бюро солидных предприятий.

Горелка по конструктивному решению относится к несложным приспособлениям, поэтому с успехом изготавливается в домашних условиях. Она отличается достаточно высокой эффективностью в плане получения тепла, необходимого для обогрева:

Схема горелки по принципу Бабингтона, где 1 – датчик нагрева; 2 – кожух; 3 – теплообменник; 4 – распылитель топлива; 5 – свеча накаливания; 6 – нагнетатель; 7 – топливный насос; 8 – фрикционная муфта; 9 – электродвигатель; 10 – рычажок переключения режимов работы; 11 – вентилятор; 12 – остов; 13 – топливная трубка; 14 – камера сгорания

• технологических установок;
• небольших мастерских;
• цехов;
• гаражей;
• складских и подсобных помещений.

Особенности изготовления своими руками горелки на жидком топливе

Горелка Бабингтона Ее внутренний размер составляет один дюйм, а стенка достаточно толстая. Нижний отрезок необходим для подачи масляно-воздушной взвеси в отделение, где и происходит горение. Верхний отрезок применяют в качестве раструба горелки. Из него выделяется факел пламени с высокой температурой. Для обеспечения потока воздуха, который нагнетается в печь для образования факела, используют простой бытовой пылесос с большой мощностью.

Изготовить горелку своими руками достаточно просто. Для этого вам понадобится аппарат для сварки, при помощи которого соединяют детали, а также болгарка и токарный станок.

Изготовление начинают с корпуса. Для этого необходимо найти пустой газовый баллон подходящего размера. Затем удалить заливное отверстие и с помощью шаблона сделать разметку крепежей труб. После чего электродрелью высверлить их по внутренней части контура. Для этого необходимо применить сверло в виде спирали. С высокой степенью аккуратности при помощи зубила или болгарки нужно удалить перемычки между отверстиями. Для того чтобы отверстия для посадки труб были правильной формы, необходимо расточить их с помощью круглого напильника вручную. А также это можно сделать фрезой, поместив ее в электрическую дрель. При работе с металлом необходимо соблюдать правила техники безопасности.

В отверстия нужного размера вставляют трубы и приваривают. Трубы заранее отмеряют и отпиливают болгаркой. В нижней половине трубы делают отверстие и приваривают гайку М16. Это отверстие необходимо для крепления форсунки для масла.

Принцип подачи отработки в саму горелку

Масляную форсунку изготавливают на токарном станке. За основание используют стержень, который имеет гладкий хвостовик. Он потребуется при креплении шланга для подвода масла. Если предусматривается гибкая подводка, то необходимо на этой части нарезать резьбу. На большей части длины стержня делают метрическую резьбу. Диаметр трубы составляет 16 мм. Практически во всю длину форсунки просверливают отверстие. Оно встречается с поперечной деталью, установленной внизу, диаметр которой составляет 3 мм. Если вы владеете токарными навыками, то эту деталь просто сделать своими руками. А если же нет, то ее можно заказать у профессионала.

Принцип действия форсунки основан на стекании отработки вязкой консистенции из отверстия, которое просверлено в поперечной детали, и захватывании ее потоком воздуха. При этом процессе топливо разбивается на маленькие капельки. Возгорание их протекает гораздо легче.

Регулирование потока воздуха

Делаем печь на отработке От интенсивности потока воздуха зависит сила огненного факела. В основе системы регулировки лежит чашка из стали. Она имеет полукруглое дно и отверстие определенного диаметра. Эту достаточно простую деталь можно также сделать на токарном станке. Для точного выполнения дна в виде полусферы нужно применить резцы, ну и, конечно, изготавливать ее должен ее токарь с высокой квалификацией.

Регулировка потока воздуха осуществляется шторкой круглой формы. Она закрепляется на Г-образной оси при помощи винта М4.

Для прочного присоединения выходного патрубка, на который надевается шланг, и работы задвижки для воздуха, используют переходник, который по своей длине имеет прорезь.

Во время поджога доступ в камеру отработки обеспечивает крышка с достаточно большим весом. Ее устанавливают на приваренных заранее навесах на горловине корпуса. Если деталь использовать не такую массивную деталь, то возможно самопроизвольное открытие приспособления при работе. Если все этапы при сборке горелки были выполнены правильно, то ее работа сопровождается ровным пламенем фиолетового цвета, которое возникает при сгорании масляно-воздушной смеси в корпусе приспособления.

При работе с горелкой на жидком топливе необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. Место крепления самой форсунки и шланга, по которому поступает топливо в жидком виде, необходимо защитить экраном из стали. Он будет предохранять от возгорания отработанное масло при нарушении герметичности.

Виды самодельных печек на отработке

Машинное масло, загрязненное примесями, само не воспламеняется. Поэтому принцип работы любой масляной буржуйки основан на термическом разложении топлива – пиролизе. Проще говоря, для получения теплоты отработку нужно нагреть, испарить и сжечь в топке печи, подавая воздух с избытком. Существует 3 вида устройств, где данный принцип реализован различными способами:

1. Простая и самая популярная конструкция прямого горения с дожиганием масляных паров в перфорированной трубе открытого типа (так называемая чудо-печка).
2. Капельная печь на отработанном масле с закрытым дожигателем;
3. Горелка Бабингтона. О том, как она работает и как ее сделать самостоятельно, подробно описывается в другой нашей публикации.

Эффективность отопительных буржуек невысока и составляет максимум 70%. Заметим, что указанные в начале статьи затраты на обогрев рассчитаны по показателям заводских теплогенераторов с КПД 85% (для ознакомления с полной картиной и сравнения масла с дровами вы можете перейти сюда). Соответственно, расход горючего в самодельных отопителях значительно выше – от 0.8 до 1.5 литра в час против 0.7 л у дизельных котлов на 100 м² площади. Учитывайте данный факт, принимаясь за изготовление печи на отработке.

Устройство и недостатки буржуйки открытого типа

Изображенная на фото пиролизная печка представляет собой цилиндрическую или квадратную емкость, на четверть заполняемую отработавшим маслом либо соляркой и снабженную воздушной заслонкой. Сверху приварена труба с отверстиями, сквозь которые за счет дымоходной тяги всасывается вторичный воздух. Еще выше стоит камера дожигания с перегородкой для отбора теплоты продуктов горения.

Принцип действия таков: топливо нужно разжечь с применением легковоспламеняющейся жидкости, после чего начнется испарение отработки и ее первичное горение, вызывающее пиролиз. Горючие газы, попадая в перфорированную трубу, вспыхивают от контакта с кислородным потоком и сжигаются окончательно. Интенсивность пламени в топливнике регулируется воздушной заслонкой.

Данная печка на отработке имеет лишь два преимущества: простота с дешевизной да независимость от электричества. В остальном – сплошные минусы:

• для работы необходима стабильная естественная тяга, без нее агрегат начинает дымить в помещение и затухать;
• вода либо антифриз, попавшие в масло, вызывают мини-взрывы в топливнике, отчего из дожигателя во все стороны брызгают огненные капли и хозяину приходится тушить пожар;
• высокий расход горючего – до 2 л/час при слабой теплоотдаче (львиная доля энергии улетает в трубу);
• неразъемный корпус тяжело чистить от сажи.

Хотя внешне буржуйки отличаются, но действуют по одному принципу, на правом фото пары топлива догорают внутри дровяной печки

Часть этих недостатков можно нивелировать с помощью удачных технических решений, о чем будет сказано далее. В процессе эксплуатации следует придерживаться правил противопожарной безопасности и подготавливать отработанное масло – отстаивать и фильтровать.

Плюсы и минусы капельницы

Кардинальное отличие этой печи заключается в следующем:

• перфорированная труба помещена внутрь стального корпуса из газового баллона или трубы;
• топливо поступает в зону сжигания в виде капель, падающих на дно чаши, размещенной под дожигателем;
• для повышения эффективности агрегат оснащается наддувом воздуха с помощью вентилятора, как показано на схеме.

Схема капельницы с нижней подачей горючего из топливного бака самотеком

Реальный недостаток капельной печки – сложность исполнения для новичка. Дело в том, что целиком полагаться на чужие чертежи и расчеты нельзя, отопитель нужно изготовить и настроить под свои условия эксплуатации и правильно организовать топливоподачу. То есть, потребуются неоднократные доработки.

Второй негативный момент характерен для печек с наддувом. В них струя пламени постоянно бьет в одно место корпуса, отчего последний довольно быстро прогорит, если не сделать его из толстого металла или нержавейки. Зато перечисленные минусы с лихвой перекрываются достоинствами:

1. Агрегат безопасен в эксплуатации, поскольку зона горения полностью закрыта железным корпусом.
2. Приемлемый расход отработанного масла. На практике хорошо настроенная буржуйка с водяным контуром сжигает до 1.5 литра за 1 час для отопления 100 м² площади.
3. Есть возможность обернуть корпус водяной рубашкой и переделать печь на отработке в котел.
4. Топливоподача и мощность агрегата поддается регулировке.
5. Нетребовательность к высоте дымохода и удобство очистки.

Котел с наддувом воздуха, сжигающий отработавшее машинное масло и солярку

Печь + горелка

В заключение напомним еще об одном способе достаточно эффективного капельного сжигания отработки. Это – водно-масляная горелка. Когда-то такими широко пользовались строители и дорожники для разогрева битумных котлов, но ныне он практически вышел из употребления потому что водно-масляная горелка сама по себе плоха: прожорлива, много коптит. Однако, если ее пристроить к топочной дверце любой печи (воздух поступает через поддувало), то в горячем топочном пространстве пары масла отлично догорят и водно-масляная капельная печь покажет весьма неплохой КПД.

Устройство водо-масляной горелки несложно: в раскаленную чашу, над которой идет поток воздуха, капают одновременно топливо и вода. Капли воды взрываются, как на раскаленной сковородке, и разбрызгивают масло в туман. Пары топлива потоком воздуха (печная тяга или наддув) через раструб идут в топку печи, где и сгорают. Сложность в данном случае в необходимости настройки 2-х капелей, топливной и водяной, но конструктивно водно-масляная горелка проще любой из описанных выше печей, кроме фитильной. Зато ее КПД в комплексе с печкой-буржуйкой не хуже, чем у печей с пламенной чашей. Как своими руками сделать водно-масляную горелку для печи.

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.

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:

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.

Преимущества и недостатки

Горелку создают не только из-за её экономичности. У конструкции есть несколько преимуществ:

• простое устройство без подвижных элементов;
• легко изготовить в домашних условиях;
• в свободном доступе есть чертежи и схемы;
• дешевизна топлива;
• высокая эффективность;
• незначительные размеры;
• безопасность при использовании.

К недостаткам относят частое загрязнение топливного бака, из-за чего масло нужно постоянно фильтровать. Насос и воздушный компрессор работают от электрической сети, а это затратно. В жилых помещениях горелку не стоит использовать долго, так как она выделяет неприятный запах. Для продуктов горения нужно сделать отвод.