Горелка на отработке: чертежи, схема, принцип работы

Техника безопасности

Устанавливая устройство горелки на отработанном масле, изготовленной своими руками необходимо уделить внимание технике безопасности

Для этого понадобится выполнить следующие условия:

Недопустима установка такого источника тепла внутри жилого помещения. Он располагается в отдельном помещении, где нет легко воспламеняющихся материалов.
Открытый источник огня всегда нужно держать под контролем.
В котельной нужно установить эффективную вентиляцию, способную подавать чистый воздух и удалять угарный газ.
Бак с топливом размещается подальше от источника огня.
Такая конструкция требует регулярного обслуживания, необходимо своевременно удалять возможные масленые потеки.

Ремонт швейных машин своими руками: правила эксплуатации швейной машинки. Неполадки в работе швейных машин и пошаговая инструкция как их устранить самостоятельно
Швейная машинка своими руками: примитивные модели и советы как построить машинку (100 фото и видео)
Как сделать арбалет своими руками: пошаговое описание изготовления стрелкового оружия (видео + 95 фото)

Строго придерживайтесь советов по изготовлению горелки на отработке. Это позволит избежать возможных сложностей в ходе эксплуатации и повысит КПД изделия. Получайте удовольствие от плодов своей работы!

Горелка на отработке своими руками: принцип работы

Если просмотреть фото, рисунки и чертежи, становится очевидно, что вторичное масло на криволинейной поверхности образует тонкую пленку. Через паз под небольшим давлением газ или воздух подается в емкость. Масло после прогревания распыляется этим воздушным потоком, обеспечивая качественное воспламенение.

Именно этот способ воспламенения стал основой для изобретений, получивших распространение в самодельных аппаратах и капельных горелках на отработанном масле, выпускаемых в заводских условиях. Отработанное масло – это, по сути, бесплатное топливо, отслужившая суспензия. Поэтому оно считается более выгодным на фоне других источников тепла:

Горелку на отработанном масле возможно сделать своими руками

твердого топлива и брикетов для самодельной пеллетной горелки;
бензина и солярки;
электроэнергии;
природного газа;
керосина;
мазута.

Первые аппараты на керосине, дизтопливе и масле сильно коптили, выделяли неприятный запах. Позже предложили бензиновую горелку своими руками и аппараты на другом горючем сырье, но велись активные поиски бюджетного топлива. Масло оказалось подходящим источником тепла, но копоть и запах сводили на нет все достоинства. Поэтому все усилия изобретателей ушли на устранение указанных недостатков горелки для котлов на отработанном масле. Этому должны были способствовать полноценное сжигание, прогревание и фильтрация загрязненного топлива.

Как соорудить самостоятельно аппарат по принципу горелки Бабингтона: чертежи

Принцип работы самодельной горелки, изготовленной на основе идеи Роберта Бабингтона, понятен по рисункам, где видны составляющие агрегата:

Чертеж горелки на отработанном масле по Бабингтону

резервуар с отработанным маслом;
поддон для отработки;
трубка для подведения топлива;
небольшой топливный насос для подачи порций масла;
полусфера для распыления с небольшим отверстием;
камера для подогрева с нагревательным элементом (может отсутствовать).

Отработанное масло, испаряясь, стекает по полусфере. Эти маслянистые пары смешиваются с воздушной массой, в итоге получается топливная смесь. Остатки масла, не успевшие утилизироваться, стекают в поддон, а оттуда – по трубке обратно в топливный бак.

Этот агрегат, выполненный на основе патента Бабингтона, предназначенный для сжигания жидкого топлива, достаточно прост. Поэтому он доступен к воспроизводству из подручных деталей в домашней мастерской. Успех зависит от точного соответствия деталей своему предназначению и от слаженной работы всех узлов. Поэтому, перед тем как сделать горелку своими руками, следует внимательно рассчитать все параметры.

Конструкция горелки довольна проста, поэтому ее можно изготовить из подручных средств

Особенности конструкции

В основе конструкции полусфера (шар) по которой сверху вниз течет широким потоком топливо. В полусфере имеется очень узкое отверстие, через которое подается воздушная струя. Воздух распыляет на своем пути масло, образуя поток мелкодисперсное смеси , которая поджигается и благополучно сгорает.

Воздух в полусферу подается под небольшим давлением (до 0,5 атм) компрессором, а масло стекает из трубки — выравнивателя давления (один и тот же уровень с переливом). Но вязкость масла должна быть не высокой и стабилизированной. Для этого оно разогревается в медной трубке, которая обвивает в 2 – 3 витка горелку, что стабилизирует толщину потока на полусфере, а значит и мощность горения.

Производительность (мощность), фактически определяется площадью отверстия в полусфере и толщиной потока масла (его вязкостью), т.е. объемом масла которое распылит воздушная струя в единицу времени. Не распыленное масло стекает обратно в бак с насосом или в отстойник, в зависимости от конструкции.

И еще важный момент который иногда забывают: в сопле горелки делаются отверстия (желательно регулируемые), по которым затягивается вторичный воздух, с которым и происходит полное сгорание.

Это интересно: Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций

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.

Работа горелки

В статье приведена упрощенная схема горелки, которая позволяет понять принцип ее работы. Смесь после распыления поджигается, а пламя используется для каких-либо целей. Вы можете поставить эту горелку в котел, работающий на любом типе топлива. В принципе, никто не мешает вам сделать котел самостоятельно

Обратите внимание на то, что практически нет испарения при работе – все процессы протекают при низкой температуре, главную роль играет сжатый воздух

Чтобы более эффективно происходило горение, можно сделать систему подогрева, только использовать в ней маломощный ТЭН. В этом случае повысится эффективность, улучшится теплоотдача, пламя будет иметь красивый и ровный факел.

Принцип работы

В большинстве известных масляных горелок масляно-воздушную смесь подается через жиклер под давлением. В отличие от них, в системе Бабингтона масло подается насосом малого давления и свободно стекает по поверхности, имеющей форму сферы или близкой к ней. Топливо образует тонкую пленку и испаряется, увлекаемое потоком воздуха, подаваемым под давлением в небольшое (до 0,3 миллиметра) отверстие в центре сферы. Пары масла и воздух перемешиваются, образуя факел топливной смеси. Этот факел поджигается и нагревает то, что следует нагревать — стенки печи или жидкостный теплообменник бойлера.

Часть масла не успевает испариться и сгореть и стекает ниже отверстия, попадая в поддон для сбора топлива. Далее отработка перетекает из поддона в топливный бак и используется повторно.

Для повышения текучести и испаряемости отработки ее подогревают. Подогретая отработка распыляется на капельки меньшего объема, что также повышает качество топливной смеси и общую эффективность устройства.

Преимущества

Основное их отличие от других сварочных инструментов — стабильное ровное пламя очень высокой температуры при малом размере самого прибора. Пламя не задувается ветром, поэтому использовать горелку можно на незащищенной от ветра местности.

Внимание: открытый огонь требует соблюдения стандартных требований пожарной безопасности. При начале работы с инструментом горящая спичка подносится к соплу горелки, при этом подача газа происходит при слегка приоткрытых кранах. После того как загорелся газ, его подача увеличивается до того момента, как пламя станет ровным и стабильным

Регулировка подачи газа производится путем открытия вентилей или редуктора горелки

После того как загорелся газ, его подача увеличивается до того момента, как пламя станет ровным и стабильным. Регулировка подачи газа производится путем открытия вентилей или редуктора горелки

При начале работы с инструментом горящая спичка подносится к соплу горелки, при этом подача газа происходит при слегка приоткрытых кранах. После того как загорелся газ, его подача увеличивается до того момента, как пламя станет ровным и стабильным. Регулировка подачи газа производится путем открытия вентилей или редуктора горелки.

Важно! При запахе газа необходимо проверить, где происходит утечка. В случае обнаружения запаха необходимо сразу же приостановить работы и выключить прибор. Перед включением инструмента проверяются стыки разъемных соединений на предмет герметичности

Перед включением инструмента проверяются стыки разъемных соединений на предмет герметичности.

5 Необходимые инструменты

Установки с чашей испарителя, имеющие капельный метод подачи топлива и принудительное нагнетание воздуха, отличаются высокими показателями КПД, при этом их изготовление не представляет особой сложности. В камере сгорания можно расположить водяной контур, что позволяет использовать такие теплогенераторы для обогрева помещений площадью до 100 квадратных метров.

Необходимые инструменты и материалы:

Листовой металл толщиной не менее 5 миллиметров или заготовки из газовых баллонов.
Металлический уголок размером 20 на 40 миллиметров.
Сварочный аппарат.
Болгарка с отрезным кругом по металлу.

Использование в качестве основы заготовки из газового баллона позволяет существенно упростить изготовление теплоагрегата. Емкость необходимо правильно подготовить, для чего срезают сферические части сверху и снизу и зачищают края болгаркой, чтобы удалить все имеющиеся заусеницы.

Рекомендации по изготовлению отопителя:

Пламенную чашу и камеру сгорания изготавливают из нержавеющей стали толщиной 3 миллиметра.
Трубу подачи масла выполняют из нержавейки толщиной в 1,5−2 миллиметра.
Жаровые трубы должны изготавливаться из прочной стали в 3−4 миллиметра.
Герметизация верхней крышки выполняется при помощи стальной полосы и асбестового шнура.
Ревизионный люк можно изготовить из листовой заготовки толщиной 3 миллиметра.
Теплообменник выполняют из нержавеющей жаропрочной стали толщиной в 4 миллиметра и более.

Улитку нагнетателя можно сделать своими руками или использовать салонный отопитель от жигулей. В последнем случае несколько упрощается изготовление агрегата, а подобрать необходимые компоненты можно в авторазборке или в магазинах автозапчастей.

Пошаговый алгоритм изготовления котла на отработке.

1. Из жаровых труб диаметром 32 миллиметра сваривают теплообменник.
2. К теплообменнику приваривают подводящие патрубки для системы водяного отопления.
3. Подготавливают заготовку баллона, для чего срезают верхнюю и нижнюю части.
4. К горловине, которая в последующем будет использоваться в качестве крышки теплогенератора, приваривают штуцер диаметром около 100 миллиметров.
5. Внутри котла вваривают металлическую перегородку из листовой стали, которая разделяет баллон на две отдельные камеры.
6. Перегородку следует герметизировать асбестовым шнуром.
7. Изготавливают дожигатель в виде металлической чаши и крепят его в нижней части котла.
8. В разделяющую котёл на две камеры перегородку вваривают перфорированную трубу.
9. К дожигателю приваривают трубу, отвечающую за подачу воздуха. Устанавливают улитку, которая осуществляет нагнетание в камеру сгорания кислорода.
10. Всё, что останется сделать, — это выполнить трубу дымохода, длина которой составляет не менее метра.

Котел на отработке своими руками готов. Нужно провести пробный пуск теплогенератора, при необходимости отрегулировать интенсивность подачи воздуха и топлива на испаритель. В последующем какого-либо обслуживания самодельные котлы не потребуют, а такое оборудование, при условии использования качественной листовой стали и толстостенных баллонов, прослужит на протяжении многих лет.

Самодельный котел на отработанном масле — это универсальное в использовании тепловое оборудование, которое позволит качественно отапливать подсобные помещения, гаражи, мастерские и частные дома. Наличие дополнительного водяного контура позволяет повысить эффективность отопителя, а благодаря его простой конструкции изготовить аппарат самостоятельно не составит особого труда. Чертежи котла на отработке своими руками позволяют существенно упростить изготовление техники. Можно выполнить аппарат с двойным контуром, что позволяет решить проблемы с горячей водой и теплом в помещении.

https://youtube.com/watch?v=yJkX1x74TXI

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.

Сборка котла на отработанном масле с водяным контуром

Печи на жидком топливе стали широко использоваться в начале прошлого века. Сначала они появились в промышленности, но в 60-х годах их начали применять в быту. Яркий представитель такого оборудования — котел на отработанном масле с водяным контуром.

Стремительный рост его популярности в те годы объясняется доступностью нефтепродуктов. Люди могли покупать их очень дешево или же получать бесплатно.

Котел на отработанном масле – хороший и дешевый способ отопления гаража

Принцип действия

Отработкой называются отслужившие свой срок моторные масла. Они являются источником загрязнения окружающей среды и плохо горят. Объясняется это неспособностью кислорода окислить весь набор химических элементов, входящих в состав. Но если удается расщепить отработку на простые составляющие, то она превращается в энергоэффективное топливо.

Метод разделения отработанного масла в науке используется давно — это пиролиз. С помощью этого процесса можно выделить горючие вещества из любого типа топлива: древесины, угля и нефти. Этот процесс прост и не требует дополнительных финансовых затрат.

Основное преимущество пиролиза заключается в том, что при горении топлива он сам себя поддерживает и даже регулирует. Человеку даже не нужно вмешиваться в этот процесс.

Способы очищения масла

Чтобы запустить разложение энергоносителя на простые составляющие, его всего лишь нужно нагреть до температуры в 400°C. Необходимые температурные показатели достигаются 2 способами. Первый способ подразумевает поджигания горючего в специальной емкости.

В процессе горения топливо начинает испаряться. Образующаяся кориолисова сила позволяет создать легковоспламеняющуюся газовоздушную смесь. Но это возможно только в том случае, если все параметры печи будут тщательно рассчитаны.

Особое внимание следует уделить характеристикам камеры сгорания. Она должна иметь определенный диаметр и высоту. В ее стенках делают многочисленные отверстия

В ее стенках делают многочисленные отверстия.

Через них происходит насыщение поднимающихся паров топлива кислородом.

Обратите внимание

В верхней части камеры стоит ловушка, замедляющая скорость перемещения газа и отделяющая зону дожигания, в которой сложные химические соединения распадаются на безвредные компоненты.

При втором способе зона пиролиза и дожига формируется непосредственно в пламени горелки.

Последняя должна иметь определенную конфигурацию и обеспечивать ступенчатое образование горючей смеси.

Такое устройство более сложное, так как для его функционирования требуется компрессор. Он обеспечивает топливу начальное движение.

А пары образуются за счет работы горелки. Такой же процесс можно увидеть в паяльной лампе.

Самодельные конструкции

Самодельные котлы на отработке с водяным контуром имеют похожий принцип действия, но функционируют несколько иначе. В них как таковой горелки нет. Ее роль выполняет разогретая до высоких температур емкость.

Капли масла, попадая на нее, моментально испаряются, а пары воспламеняются.

Это не чистый пиролиз, так как во время микровзрывов при столкновении топлива с раскаленной поверхностью дополнительно выделяется энергия от распада молекул.

Простейшая печь на отработке работает следующим образом:

Нижняя емкость в виде чаши. Верхняя камера дожига обогащенной смеси. Перфорированная металлическая труба с перфорацией для обогащения паров кислородом.

Для розжига топлива в нижней камере используется бензин. После начала горения масло интенсивно испаряется. Пары поднимаются вверх по трубе, обогащаются и сгорают в верхней камере.

При этом температура внизу редко превышает 350° C, а вверху 900° C. Если масло в нижнюю чашу будет добавляться вручную, то в ее крышке делают отверстие, позволяющую заливать горючее.

Для автоматической подачи подключают патрубок, ведущий к топливному баку.

Печь на отработке имеет следующие преимущества:

Универсальность. Ее можно использовать в любых закрытых помещениях. Возможность изготовить своими руками. Недорогое топливо. Высокая скорость разогрева. Компактные размеры.

Как сделать горелку самостоятельно

Чтобы понимать, как сделать горелочное устройство Бабингтона, нужно изучить его конструкцию по чертежам. Таковых на просторах интернета можно отыскать немало, но для изготовления лучше перенять опыт специалистов и взять в работу проверенный прототип. Ниже представлен чертеж горелки, сделанной и испытанной одним из опытных участников одного из специализированных форумов:

Теперь несколько слов о том, из чего можно смастерить агрегат по этому чертежу. Автор в качестве корпуса использовал обычный стальной тройник с резьбами для присоединения труб диаметром 2 дюйма (ДУ50). Вместо тройника сгодится и крестовина такого же размера. Остальные элементы – в соответствии с перечнем:

Любая металлическая деталь с полусферическим концом может выступать форсункой

Полусфера или полый шар для горелки Бабингтона. Вариантов несколько – начиная от дверной ручки из латуни и заканчивая различными сферическими гайками.

Сопло – сгон из металлической трубы с наружной трубной резьбой, длина – 150—200 мм.
Медная трубка диаметром 10 мм для топливного тракта.
Трубка металлическая для организации подачи воздуха. Диаметр – не менее 10 мм.
Фитинги резьбовые, служат для присоединения медной трубки к корпусу.

Также понадобится небольшой насос для перекачки отработанного масла. С этой задачей неплохо справляются агрегаты от автомобиля ВАЗ или мотоцикла, нужно только обеспечить их вращение от электродвигателя. Компрессор подойдет любой маломощный, в том числе от холодильника, поскольку давление в воздушном тракте должно быть небольшим (номинальное — около 2 Бар, максимум – 4 Бар).

Важная операция – просверлить в импровизированной форсунке калиброванное отверстие очень малого диаметра. Но сначала необходимо подобрать сверло требуемого размера, ведь от величины отверстия будет зависеть мощность будущей самодельной горелки Бабингтона. О расчете мощности будет сказано в следующем разделе, а о том, как самому сделать маленькое отверстие, подробно показано на видео:

Подбор мощности

Фокус в том, что самостоятельно произвести такой расчет по формулам довольно затруднительно. Есть данные, полученные на практике, и они гласят, что разные мастера-умельцы делают одно или несколько отверстий диаметром от 0.1 до 0.3 мм. Есть и более точная информация: если изготовить горелку с 1 отверстием размером 0.25 мм, то получится добиться мощности котла до 15 кВт (в зависимости от вида топлива).

Опираясь на эти данные, можно подобрать тепловую мощность агрегата количеством отверстий. Чтобы выйти на 30—35 кВт, придется просверлить не 1 отверстие на 0.25 мм, а два. Причем расстояние между ними нужно выдержать не менее 8 мм, чтобы факелы топливовоздушной смеси не гасили друг друга. По опыту, при работе горелки Бабингтона на отработке через одно отверстие 0.25 мм приблизительный расход масла в максимальном режиме составит до 2 л в час.

Заключение

Горелка, использующая в качестве топлива отработанное масло, не только утилизирует такие отходы, но и превращает их в тепловую энергию, которую можно использовать для отопления или каких-либо других нужд.

Большинство таких аппаратов являются мультитопливными, то есть могут функционировать и на других видах жидких горючих отходов, однако наиболее эффективны на отработке. Чтобы перевести их на другой вид топлива, требуется ручная настройка.

Большинство производителей предлагают горелки различной комплектации, от форсунки до почти укомплектованного теплогенератора, которому не хватает только воздушного компрессора.

Горелка на отработке

Техника безопасности

Горелка на отработке своими руками: принцип работы