Как сделать горелку Бабингтона?

Горелка Бабингтона на отработанном масле: чертежи и принцип работы

Данный вид горелки был разработан в 1960-ых годах и обрёл свою популярность как печь среди владельцев дач и подсобных помещений, которые требовалось отапливать.

Так как горелка работает на жидком отработанном масле, её использование получается достаточно дешёвым, если сравнивать с газовым обогревом котла, электричеством или твёрдым топливом. Это более экономный вариант, чем газовая горелка.

Отработанное масло – это своеобразная удешевлённая альтернатива всех видов топлива. Помимо того, что с помощью горелки на отработанном масле получалось обогревать помещения, она способна помогать с утилизацией отработанного и уже не нужного масла. Подойдёт как дизельная, так и масляная отработка.

Принцип работы горелки Бабингтона

Несколько слов об истории изобретения. Рассматриваемый способ сжигания тяжелых фракций жидкого топлива появился относительно недавно – в середине прошлого века. Если точнее, то изобретатель Роберт С. Бабингтон (R.S. Babington) запатентовал свою горелку на дизельном топливе в 1969 году. Однако, срок действия патента давно истек и теперь ее устройство доступно всем интересующимся.

Изобретение Бабингтона по принципу работы в корне отличается от традиционных масляных горелок, где смесь воздуха и топлива впрыскивается форсункой под давлением:

1. Отработка или дизель подается из бака насосом малой производительности.
2. Топливо капает на рабочую поверхность – сферическую или наклонную. По ней горючее стекает вниз, образуя тонкую пленку.
3. В центре указанной поверхности проделано отверстие малого диаметра (не более 0.3 мм), сквозь которое компрессор нагнетает сжатый воздух.
4. Горелка Бабингтона на отработанном масле работает по следующему принципу: поток сжатого воздуха, выходящего через малое отверстие под давлением, отрывает часть масляной пленки от поверхности.
5. В результате получаем струю топливовоздушной смеси, которая после розжига образует устойчивый факел пламени. Он направляется в топку печи или котла, нагревая стенки камеры либо водяную рубашку. Ниже на рисунке показана схема работы горелочного устройства:

Поскольку часть топлива течет мимо отверстия, организован сток обратно в бак

Здесь хорошо видно, что несгоревшие остатки отработанного масла стекают с полусферы в специальную емкость, а оттуда — обратно в главный бак. Из него топливо поступает на сжигание уже под небольшим давлением, причем предварительно подогревается для разжижения. Как видите, никаких фильтрующих элементов конструкцией не предусмотрено.

Подогрев отработанного масла или дизельного топлива перед сжиганием горелкой Бабингтона очень важен и вот почему:

1. Нагретая отработка разжижается и образует более тонкую пленку на рабочей поверхности, которая хорошо распыляется потоком воздуха. Это способствует более эффективному горению.
2. Чем мельче капельки жидкого топлива, взвешенные в струе, тем легче произвести розжиг котла или печи Бабингтона в ручном/автоматическом режиме.

Справка. Найти и купить готовую горелку Бабингтона в заводском исполнении нереально. Известные производители масляных и дизельных агрегатов, например, KROLL или EURONORD, таковых не производят. Выход один – заказать горелку хорошему мастеру или же сделать ее самому.

Сжатый газ/воздух.

Применение сжатого воздуха для процесса распыления топлива – достаточно дешевый вариант, и он отлично работает. Рекомендую. На одно отверстие диаметром 0,010» должно приходится примерно 4 кубических фута/час при давлении 30 РSI (отверстие диаметром 0,010» должно расходовать 40% воздуха, приходящегося на отверстие диаметром 0,0156 дюйма).
Поскольку воздуха необходимо совсем немного, некоторые люди рекомендуют применять несколько холодильных компрессоров, возможно даже и аквариумные насосы. Если вы не имеете подходящего компрессора, то вполне сгодится и пропан — на нем горелка Бабингтона также хорошо работает. Используйте ориентировочно 0,1 галлона пропана в час для каждого отверстия диаметром 0,0135 дюйма. Так как 0,1 галлона пропана – это 4000 ВТU, и на одно рабочее отверстие в горелке расходуется примерно 2/3 галлона топлива в час (около 80k ВТU), концентрация пропана в смеси должна быть менее 5%.
Подача пропана существенно обогащает топливно-воздушную смесь, поэтому вы должны внимательно контролировать утечку пропана, что, конечно же, немного надоедает.

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.

Используемое топливо

Мы уже немного разобрались с тем, как работает и из чего состоит горелка Бабингтона. Чертежи, подходящие для разработки агрегата, вы можете найти в данной статье. Но необходимо понимать, что независимо от конструкции и того, из каких материалов было выполнено данное отопительное оборудование, запрещено использовать такое топливо как бензин, метанол и другие испаряющиеся виды горючего.

Благодаря эффективному распылению рационально использовать тяжелые виды топлива. К ним стоит относить различные масла, такие как биодизель, керосин, дизель, двигательное и трансмиссионное масло. В любом случае, подойдет любое из данных горючих веществ. Что же касается теплоотдачи, то она зависит от качества топлива. Конечно, количество получаемого тепла можно значительно увеличить, повысив расход топлива. Для этого просверливается дополнительное отверстие небольшого диаметра. Но об этом несколько позже.

Заключение

Таким образом, горелка Бабингтона способна работать на отработанном масле и не требует никаких фильтров, поскольку масло поступает по трубам большого диаметра, которые не могут засориться. Масло разогревается, чтобы повысилась его текучесть, и стекает тонким слоем по сфере из металла.

Через узкое отверстие подаётся воздух, распыляющий часть топлива, которое поджигается. Простота конструкции позволяет легко собрать такую горелку в домашних условиях. Единственная трудность в изготовлении конструкции связана с тонким отверстием.

Если частный дом не газифицирован, используются отопители на жидком топливе. Дизельная горелка своими руками – смотрите инструкцию по изготовлению.

Рекомендации по изготовлению теплогенератора своими руками описаны в данной теме.

Горелка на отработке своими руками: чертежи (видео)

Горелка на отработке, является долговечной и надежным агрегатом, который не требует сложного обслуживания в отличие от паяльной лампы. Ее можно сделать собственоручно не прибегая к дополнительным растратам, которые могут коснуться вас при полноценном приобретении. При правильном присмотре горелка будет долго и надежно вам служить, а также и экономить горючее.

Что такое горелка Бабингтона?

Конструкция горелки, работающей на дизеле, была запатентована Робертом Бабингтоном во второй половине 70-ых годов XX века. Однако, период действия патента истек, после этого любая информация про устройство и принципе действия агрегата стала общедоступной, как и чертежи горелки Бабингтона. В результате многие специалисты смогли повторять данную конструкцию, исключительно в качестве соляры в них применялось отработанное автомобильное масло, а позднее и остальные виды жидких масел.

Прекрасно сжигать старые масла непросто, так как отработка из того же автомобильного сервиса собой представляет смесь масел разной вязкости с огромным количеством примесей. Также в малых долях там содержится бензин, дизтопливо и даже антифриз. Все данные моменты предусматривает конструкция горелок фабричного изготовления, в них установлены детали фильтра.

Иное дело – горелка Бабингтона, для ее работы никакого фильтрования не потребуется, и вот почему. Горючее в ней течет по сферообразной поверхности, организуя тонкую пленку, а по самому центру данной сферы проделано небольшое отверстие (0.1—0.3 мм в диаметре) для воздушной подачи под давлением. Ключевой рабочий принцип горелки на отработке заключается в том, что воздух, пробивающийся из отверстия, отрывает часть стекающего по поверхности масла. В результате выходит факел из топливовоздушной смеси, способной к возгоранию.

Кол-во грязи в отработке действует исключительно на результативность сжигания, горелка работает на отработке и не загрязняется взвешенными в ней примесями, так как в топливном тракте нет нешироких проходов или отверстий с малыми диаметрами, как в распылительных устройствах. Отверстие тут лишь одно, сквозь него проходит только воздух. Взамен трудной фильтрационные системы приспособление горелки на отработанном масле учитывает подачу горючего на сферообразную поверхность, а его остатки, не попавшие в факел, стекают вниз, в отстойник.

Обязательным требованием хорошего сжигания есть заблаговременный разогрев устаревших масел. Это нужно по 2 причинам:

• Увеличение текучести. Из-за этого субстанция прекрасно обволакивает поверхность сферы и при подаче воздуха лучше распыляется, организуя стабильный факел аэрозоля.
• Уменьшение температуры вспыхивания. При помощи нагретого масла легче обеспечить розжиг для горелки Бабингтон, а во время работы она максимально применяет энергию топлива, выделяя больше тепла.

Как функционирует эта горелка, воочию показано на видео:

Простота устройства горелки позволяет легко изготовить её в домашней мастерской или в гараже. Рассмотрим, как сделать горелку самой простой конструкции.

Прежде всего следует подобрать материалы:

• Корпус будущей горелки представляет собой тройник из стали с внутренней резьбой. Внутренний диаметр 50 мм.
• Сопло изготавливается из сгона (отрезка трубы с резьбой). Наружный диаметр должен быть равен 50 мм, чтобы подходить к корпусу. Длина сопла не меньше 100 мм.
• Подключение к топливопроводу осуществляется через колено ДУ 10.
• Топливопроводом служит медная трубка ДУ 10 длиной не менее метра.
• Воздуховод такого же диаметра трубка из стали.
• Металлическая сфера или полусфера, которая может свободно войти в тройник.
• Бак для топлива и бак-отстойник.
• ТЭН для топлива.

Бак для топлива не должен располагаться в непосредственной близости от факела. В противном случае произойдёт возгорание.

Преимущества горелок на отработанном масле

Данное устройство, помимо основного предназначения в виде эффективного перевода топлива в тепловую энергию, дополнительно рассматривается как способ полезной утилизации отработки, непригодной для дальнейшего использования. Под словом «отработка» подразумевается следующее:

• Смазочные материалы (масла).
• Средние и легкие отопительные масла, а также некоторые виды тяжелых.
• Отработанные полусинтетические, минеральные и синтетические масла.
• Жир растительного и животного происхождения.
• Дизтопливо любого качества.
• Растительные масла (рапсовые, либо общие масла).

Перечисленные материалы имеют достаточный энергетический потенциал. Учитывая, что стоимость отработки копеечная (зачастую отработанное масло отдают даром), найти аналогичный энергоноситель без финансовых затрат невозможно.

При использовании моторных масел, в него попадают различные примеси. Поэтому отработка всегда загрязнена. Также сама специфика материала подразумевает способность обволакивать трущиеся детали тонким слоем — отработка липкая. Сопоставив перечисленные факты легко догадаться, что обычная горелка такое горючее использовать не сможет. В этом и кроются особенности устройства горелки на отработанных маслах:

• Невосприимчивость к загрязнению топлива твердым мусором.
• Нечувствительность к обводненности отработки (попавший антифриз, либо вода).
• Наличие подогрева (грязное топливо имеет высокую вязкость, что помешает воздуху образовать нужную смесь).
• Устройство, способное справиться с розжигом густого тумана (смесь грязного топлива и кислорода).

Специфичное горючее (отработка) накладывает ограничения на сферы применения горелки. Из-за загрязненности, отработка не может применяться для отапливания жилых домов. Технические комнаты в виде котельной в частном доме, либо подсобные помещения (мастерская, гараж и т.д.) подойдут как нельзя лучше.

Запуск системы

Наступил ответственный момент – испытание горелки, работающей на отработанном масле. Заливаем в систему масло, включаем ТЭН и масляный насос, ждем пока горючее прогреется до нужной температуры. После этого включаем компрессор и аккуратно поджигаем горелку – появится мощное пламя, интенсивность которого регулируется изменением давления. Теперь можно подключить горелку к котлу и ждать прогрева отопительной системы.

Вы можете возразить – мол, а в чем же суть этой горелки, если она потребляет электроэнергию. Уверяем вас, что обойтись без электричества невозможно. Даже магазинные наддувные жидкостные горелки требуют подключения к электросети, иначе добиться мощного пламени будет крайне затруднительно.