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!
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:
- 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.
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:
- CAEQ.
- EnergyLogic,
Германия:
- Euronord EcoLogic,
Корея: Olympia AL.
Китай:
- Smart Burner,
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.
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.
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.
Как сделать печь на отработке своими руками — чертеж и способы сборки
Решение для дачи — бензиновая горелка своими руками
Реально ли это – пеллетная горелка своими руками
Чем отличается печь на отработке с водяным контуром от других устройств
Вариант для гаражей и подсобных помещений — простая буржуйка на отработке