Самодельная горелка на отработке для КЧМ

Горелка на отработке для твердотопливного котла на естественной тяге

Отработанное масло является продуктом переработки основных технологических процессов на промпроизводстве, в транспортной отрасли, и электротехники, в виде утилизированного трансформаторного масла. Необходимость его использования вызвана требованием по защите окружающей среды, а также тем, что при сжигании данного продукта переработки, выделяет практически равное количество тепла, как и при сгорании солярки. При этом себестоимость выработанной единицы тепловой энергии обходится, как минимум, в 3 раза меньше. Для того чтобы сжигать такое горючее, потребуется особенное устройство — горелка на отработке в твердотопливном котле.

Условия горения

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

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

Изготовление своими руками

Собрав в гараже всё необходимое, приступают к пошаговой сборке горелки на жидком топливе. Своими руками сделать её по силам даже любителю. Для работ понадобятся следующие материалы:

Тройник стальной ДУ50 для двухдюймовых труб.
Сферическая головка форсунки. Используют латунные дверные ручки, сферические гайки или похожие детали.
Сгон-сопло — стальная трубка с резьбой на концах. Длина — 150−200 мм.
Медная трубка диаметром 10 мм для подачи топлива к форсунке от топливного бака.
Трубка из металла диаметром не менее 10 мм для воздухопровода.
Резьбовые заглушки для соединений.
Машинный или мотоциклетный насос для топлива.

Не забываем про материалы, которые нам понадобятся

Собрав все необходимые детали, приступают к сборке. Для этого следуют пошаговой инструкции:

В полусфере будущей форсунки делают маленькое отверстие не более 0,3 мм.
Прикрепляют к полусфере трубку воздухопровода.
Вставляют полусферу внутрь тройника, завинчивают герметичную резьбовую заглушку.
Проделывают на сопле для поджигания горелки отверстие.
Прикручивают сгон-сопло к корпусу.
Сверху прикручивают медную трубку-топливопровод.
Другой конец вставляют в бак с топливом.
Бак оснащают ТЭНом для подогрева топлива до 70°С.
Трубку подачи топлива оборачивают вокруг сопла для подогрева топлива во время работы горелки.
Подключают компрессор для нагнетания воздуха в форсунку на отработке.

Своими руками по чертежам так делают отличную горелку. Для более надёжной и безопасной работы приспособление обеспечивают измерительными датчиками и дополнительными деталями, которые повысят эффективность устройства.

Горелка Бабингтона своими руками

Еще один вид факельных горелок, доступных для изготовления в домашних условиях – сферическая горелка Бабингтона.

В ее устройство входят:

тройник диаметром два дюйма;
металлическая трубка для подачи топлива;
сгон по размеру резьбы используемого тройника;
полый стальной шар;
воздушный компрессор;
металлические уголки;
толстая проволока.

Горелка Бабингтона своими руками

Схема конструкции

Тройник – это основа прибора.

В него по резьбе вворачивается сгон с просверленным сбоку отверстием 15 – 20 мм (для розжига) – получаем горелку с соплом.
Сверху буквы «Т», образуемой тройником, сверлится отверстие для подключения трубки, подающей жидкое топливо. Она навивается в виде спирали вокруг нагреваемого пламенем сопла. Это нужно для достижения необходимой температуры и вязкости масла.
А под выходом питающей трубки, внутри тройника, закрепляется шар или полусфера, с калиброванным отверстием 0,27 мм ± 0,02 мм, сориентированным строго по центру сопла. Можно для упрощения задачи использовать жиклёр указанного размера.
Воздух подается от компрессора патрубком, подсоединенным с обратной стороны шара.
Через нижнее ответвление тройника сливаются излишки масла.
Масляная питающая емкость закрепляется подальше от горелки (и выше нее) для обеспечения необходимого давления.
Весь аппарат устанавливается на ножки, которые можно сделать из толстой проволоки. Он должен быть очень устойчивым!

Читать еще: Котел не включается или не разжигается

Прибор работает так. На сферическую поверхность подается самотеком или с помощью насоса, масло. Изнутри шара, обтекаемого маслом, выходит под давлением воздух, накачиваемый компрессором.

Он распыляет масло и образует факел, направляемый в сопло. Эта конструкция монтируется внутри тройника. Лишнее масло и примеси собираются в отстойник, расположенный ниже. Чтобы избежать возгорания его нужно расположить как можно дальше от факела.

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:

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:

CAEQ.

Германия:

Giersch.

Master MB.

Корея: Olympia AL.

Китай:

NORTEC WB.

Польша: Hiton.

Что касается горелок на отработке, качество американской и канадской продукции, вне конкуренции. Немецкие и австрийские модули, традиционно отличаются высоким качеством и надежностью. Корейские горелки, выбираю по причине многофункциональности и доступной стоимости.

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».

Конструкция заводской горелки на отработанном масле

Бывают модели без компрессора и фиспакета.

Даже взглянув на горелку, можно понять, что это достаточно сложный прибор. Конструкция заводской горелки на отработанном масле предусматривает одновременное взаимодействие многих процессов. При этом комплектация может немного отличаться. Основные элементы:

бак с ТЭНом для подогрева топлива;
система подачи вторичного воздуха;
система подачи первичного воздуха, где сердцем является компрессор;
пьеза;
система подачи топлива или фиспакет – насос, топливозаборник и фильтры.

Есть модели, которые продаются без фиспакета и компрессора. В такой комплектации прибор работать не может, все равно нужно подключать эти элементы отдельно. Такие приборы покупают тогда, когда у человека есть компрессор и топливный насос с фильтрами.

Наличие топливозаборника позволяет втягивать топливо в бак горелки для отработанного масла из резервуара, находящегося на удалении. Это расстояние для каждой модели индивидуальное

При выборе нужно обращать внимание на мощность горелки, потребление топлива в час, энергопотребление.

Также важным параметром является потребление воздуха в м. куб/час и необходимое давление. Эти показатели влияют на то, как часто нужно будет включаться компрессору и на его производительность. Все аппараты оснащены системой электронного управления. Вы можете выбирать необходимую температуру теплоносителя, установив на контур выносной термодатчик.

Читать еще: Как выбрать экономичный и надежный керосиновый обогреватель для дома, дачи или палатки

Правила эксплуатации

Для того, чтобы горелка была безопасной в эксплуатации, необходимо, чтобы все части связанные с подачей воздуха и отработанного масла были герметичны. К тому же, необходимо обезопасить хранилище отработки от случайного попадания на нее огня. Для этого необходимо сделать металлический экран. Его можно так же сделать и из других негорючих материалов.

Для безопасности также важно, чтобы факел горел строго прямо (это зависит от точности расположения по центру просверленного малого отверстия). Не менее важным является и правильная регулировка подачи масла в горелку. Ее можно осуществлять за счет продольного смещения трубки со сферой (полусферой) внутри тройника.

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.

Преимущества котла и нюансы использования

Котлы устанавливаются там, где требуется автономность работы отопительного оборудования. Неправильно думать, что для функционирования котла применяется отработанное масло в жидком виде. Прогрев теплоносителя достигается за счет сжигания смеси паров отработки и воздуха. К преимуществам работы оборудования относятся:

КПД — 95%
Автономность
Использование любого вида масляного топлива
Экологичность — пары сжигаются практически полностью
Простая конструкция оборудования
Возможность сделать котёл самостоятельно

Установленный жидкотопливный котел, работающий на отходах масла, окупает себя за год. Масштабы затрат на обогрев приблизительно таковы: для дома площадью 350 квадратов потребуется котел мощностью 35 кВт, который за 5-тимесячный отопительный сезон выработает 6500 литров масляных отходов.

При использовании оборудования на отработке следует учитывать следующие нюансы:

Для топлива необходима специальная емкость — бак, цистерна, бочка, при этом желательно запасать отработку сразу на весь отопительный сезон или на 2 месяца
Во время холодов вязкость масла увеличивается и перекачка становится затруднительной
Шум при работе агрегата
Чистка дымохода каждые пару-тройку недель

Оценив преимущества и недостатки, а также учитывая то, что самодельные котлы на отработанном масле могут быть изготовлены самостоятельно, принимается решение о целесообразности установки оборудования.

Схема котла на отработанном масле

Изготавливаем теплогенератор из баллона

Первым делом подготовьте к свариванию газовые баллоны – удалите сферические части (не забудьте наполнить предварительно водой!) и отрежьте один сосуд по размеру, чтобы вместе они составили корпус требуемой высоты (1 м).

Вентиль выворачиваем трубным и гаечным ключом. Если не получается, то подпиливаем и аккуратно отбиваем молотком

Заготовьте остальные материалы, учитывая следующие рекомендации:

камеру сгорания и пламенную чашу лучше сделать из нержавеющей стали толщиной 1.5—3 мм (например, марки 12X18H12T);
если нержавейку отыскать не удалось, используйте черную сталь марки Ст3 — Ст20 от 4 мм толщиной;
трубку подачи отработанного масла тоже подберите нержавеющую;
толщина стенок жаровых труб – не менее 3.5 мм;
для герметизации верхней крышки подберите стальную полосу 40 х 4 мм (ободок) и асбестовый шнур;
подготовьте листовой металл 3 мм на изготовление ревизионного люка;
на теплообменник берите трубы с толщиной стенки минимум 4 мм.

Читать еще: Назначение и принцип работы ионизационного электрода

Варианты изготовления чаш, устанавливаемых на дно отопительного агрегата

Совет. В качестве нагнетателя мастера обычно применяют «улитку» салонного отопителя ВАЗ 2108, но это не панацея. Возьмите любой подобный вентилятор — все равно его производительность придется регулировать с целью увеличения либо уменьшения мощности котла.

Процесс изготовления двухходового котла на отработке выглядит так:

Нарежьте жаровые трубы Ø32 мм по размеру и сварите теплообменник, используя один баллон в качестве наружного кожуха, а трубу Ø150 мм – стенок камеры сгорания.
Приделайте к теплообменнику подводящие патрубки системы водяного отопления.
Во втором баллоне вырежьте отверстия под ревизионный люк и дымоходный патрубок. Приварите штуцер Ø114 мм и выполните горловину с крышкой из листовой стали.
Сварите оба резервуара в один корпус. Сверху выполните обечайку из железной полосы – она послужит уплотнением крышки. Щель между кромками заполните асбестовым шнуром.
Изготовьте дожигатель в соответствии с чертежом. Проделайте в полусферической крышке (в прошлом – торец баллона) отверстия для смотрового окна и установки дожигателя (по центру).
Крышку оснастите ручками и заслонкой на окошке. Трубу дожигателя допускается приварить к ней наглухо либо прикрутить болтами с уплотнением асбестовым шнуром.

С нижнего торца перфорированная труба закрывается заглушкой, где проделано 4 отверстия – одно посередине, оставшиеся три – радиально. В центральное отверстие выводится трубка маслопровода и обваривается. Последний шаг – изготовление пламенной чаши котла, где будет гореть отработанное масло.

Нижняя (торцевая) часть дожигателя с 3 отверстиями Ø4 мм

Рекомендация. Если вы хотите сделать котельную установку на отработке с водяным контуром, обеспечивающим ГВС, не торопитесь заталкивать внутрь теплообменника змеевик. Есть решение попроще: приварить к водяной рубашке 2 дополнительных патрубка и подключить их к баку косвенного нагрева через циркуляционный насос. Второй вариант – установить на дымоход теплообменник самоварного типа.

По окончании сборки приварите к трубе–дожигателю колено с фланцем и установите «улитку». Чтобы наружная металлическая стенка водяной рубашки не теряла напрасно тепло и не обогревала помещение котельной, выполните изоляцию корпуса из негорючей базальтовой ваты. Простейший способ — примотать утеплитель шпагатом, а затем обернуть тонколистовым крашеным металлом.

Наружную обшивку теплогенератора можно сделать прямоугольной

Более наглядно процесс изготовления жидкотопливного котла продемонстрирован в следующем видео:

Заключение

Изготовить горелку своими руками достаточно просто. Но при этом необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с токарным станком и проведением слесарных операций. И кроме этого выполнять требования пожарной безопасности, так как все проводимые работы связаны с применением электроинструмента. Особенно нужно быть внимательными при выборе баллона для корпуса горелки. Он должен быть пуст, иначе при изготовлении в нем отверстий может возникнуть непредвиденная ситуация, которая чревата достаточно опасными для жизни мастера травмами.