Assma.ru

Ремонт и стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горелка Бабингтона на отработанном масле своими руками

Как сделать горелку Бабингтона

Идея об использовании отработанного масла в качестве энергоносителя для обогрева зданий далеко не нова. Ввиду большого количества отработки на станциях техобслуживания автомобилей, особенно грузовых, возникла проблема с ее утилизацией. Неудивительно, что появились различные агрегаты как заводского, так и кустарного изготовления, позволяющие эффективно сжигать данную субстанцию и получать от нее тепловую энергию. Одно из подобных устройств — горелка Бабингтона на отработанном масле, ее мы и рассмотрим в данном материале, а также расскажем, как ее можно сделать самостоятельно.

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.

Горелка Бабингтона для отработанного масла, конструкция в домашнем исполнении, достоинства и недостатки

При ближайшем рассмотрении выясняется, что фирменная аппаратура для грязного и нестабильного по качеству жидкого топлива дороговата и несколько капризна. В этом случае умельцев выручают горелки Бабингтона. Конструкция не критически сложная. Сделанные в домашних условиях самостоятельно образцы работоспособны. Но главное, горелка Бабингтона дает возможность достичь основную цель — максимально экономить на самой затратной коммуналке – на отоплении.

Почему выбирают горелку Бабингтона

Отработанное масло сложно утилизировать, некоторые организации не знают как от него избавиться. Между тем это отличный энергоноситель, со средней теплотворностью 1кВт /литр, т.е. на уровне солярки и бензина. Топить отработкой, если она достается бесплатно, крайне выгодно.
Сколько денег затрачивается на отопление частного дома?… Достаточно добыть 5 тонн условно-бесплатной отработки и… Но остается проблема ее сжечь.

  • Достоинство в том, что горелка Бабингтона может работать на самых загрязненных видах жидкого топлива. Качество может меняться даже в процессе непосредственного горения, при этом может снижаться энергоотдача, но работа аппарата остается стабильной.
  • Второе достоинство – состав топливной смеси не регулируется. В нормальной конструкции горение происходит всегда с переизбытком воздуха (кислорода), выгорает все, что может воспламеняться.
  • Техническое обслуживание зоны горения предельно простое или не требуется, т.е горелка, форсунка не выходит со строя по причине воздействия пламени — техника относительно надежная.

Как же это достигается в конструкции?

Недостатки простой горелки для отработки

  • В составе горелки Бабингтона находится компрессор для воздуха, а часто и насос масла (почему может не быть рассмотрим ниже). Это требует наличие электропитания, и обслуживания. Поэтому горелка энергозависимая и также с некоторой вероятностью технической поломки.
  • Второй недостаток — горелка работает с постоянной мощностью которая закладывается в ее конструкцию. Мощность можно менять ступенчато, меняя элементы конструкции (если такие есть в наличии) , но это слишком грубые и большие значения, например — 22, 35, 57, 70 кВт. Фактически аппарат может работать лишь в режиме «нагрел — остановился», но включать его нужно вручную….
  • Расжечь самодельную горелку Бабингтона можно разве что от какого-то факела или паяльной лампы. Нужно подать пламя в зону горючей смеси масла и воздуха, чтобы ее поджечь. Каждый раз, когда нужно включить отопление, нужно посещать грязную топочную. И тоже, чтобы выключить. Но почему все грязное?
  • Вся топливная система с открытыми масляными баками, с возможной ручной подноской масла, подразумевает наличие его паров, запаха, разливов. Недопустимо, чтобы из такого агрегатного цеха двери вели в дом непосредственно. Поэтому помещение с установленной горелкой Бангбинтона и котлом на который она может работать подготавливается специально отдельное, а также создается возможность механического перекачивания отработки из емкостей хранения.
Читать еще:  Виды утеплителей для стен снаружи

Принцип действия горелки Бабингтона – в чем секрет

Принцип действия горелки для сжигания масла – формирование воздушной струи, которая бьет по потоку жидкости и распыляет ее. Смешивание кислорода и масла происходит непосредственно в камере сгорания.

Но главный секрет горелки Бабингтона — особая равномерность подачи топлива в зону горения под воздействием двух сил — поверхностного натяжения и гравитации — не зависит от работы каких либо механизмов. Топливо просто стекает вниз по металлической поверхности.

Отсюда и главное достоинство — возможность сжигать загрязненные смеси. На пути движения топлива нет узких мест, оно подается по широким трубкам и далее падает на поверхность которую обтекает….

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.

Сложности самостоятельного изготовления

Полусферы (шары) для горелки Бабингтона сделать самостоятельно возможно только высококвалифицированному токарю. Проблематично просверлить отверстия 0,35 мм – примерно на 35 кВт мощности. Или меньшего диаметра 0,25 мм – на 20 – 25 кВт. Или делается парочка отверстий – на 70 кВт, к примеру. Но главное – соосность этого отверстия и направления горелки, иначе…

Как делается шар (сфера) для масляной горелки можно увидеть в данном ролике.

В дальнейшем же эта ключевая деталь обрамляется всем необходимым «кто во что гаразд». Для обустройства горелки используется крестовина труб, отрезки труб, медная трубка для подачи топлива обвивающая горелку с которой оно подается в стабилизатор давления…. Самое простейшее дополнительное оборудование – компрессор воздуха с накопительным бачком (стабилизированное давление обязательно), бочка установленная повыше для топлива, чтобы оно стекало самотеком и такая же бочка под горелкой – куда уходят остатки. Можно посмотреть один из примеров такой конструкции….

Сборка своими руками

Самодельная горелка на отработке для котла отопления – это отличный шанс сэкономить деньги в своем бюджете. Затраты, по сравнению с магазинными вариантами, будут крайне малы. А если повезет, то можно управиться абсолютно бесплатно. Самая затратная часть в нашей схеме – это компрессор от холодильника, дающий давление воздуха до 2-4 атмосфер. Давайте посмотрим, какие материалы нам потребуются:

  • Топливный бак со встроенным ТЭНом – не пугайтесь, нагревательный элемент будет работать не постоянно, а только для частичного подогрева топлива;
  • Еще один бак для сбора топлива, которое не отправилось в форсунку;
  • Тонкая медная трубка для подачи воздуха (подойдет от того же компрессора);
  • Труба для слива отработанного масла;
  • Масляный насос для перекачки стекших излишков в основной топливный бак;
  • Двухдюймовая труба для изготовления сопла;
  • Тройник под двухдюймовую трубу;
  • Материал для изготовления сферической форсунки (здесь придется проявить фантазию).

Далее приступаем к процессу сборки горелки.

Есть несколько полезных рекомендаций, которые помогут в изготовлении горелки:

  • Отверстие должно быть ровно по центру сферы, и ось его должна совпадать с осью воздуховода. В противном случае факел будет бить в сторону, а это создаёт дополнительную опасность.
  • Вместо сверления отверстия можно взять уже готовый жиклёр. Для этого обычным сверлом сверлится отверстие чуть меньше наружного диаметра жиклёра, потом оно дорабатывается вручную, и жиклёр просто забивается внутрь.
  • Если отверстий больше одного, расстояние между ними не должно быть меньше 7 мм.
  • Для розжига нужно сделать отверстие сбоку сопла.
  • В простейшем случае топливо должно подаваться на горелку самотёком, однако можно использовать и топливный насос.
  • С нагнетанием воздуха может справиться даже маломощный компрессор (например, от холодильника). Рабочее давление внутри сферы не превышает 4 Бар (4* 10 5 Па).

Горелка Бабингтона своими руками: чертежи и кое-что еще

Как было отмечено выше, горючее должно поступать по изогнутой поверхности, что необходимо для эффективного горения. При этом многие используют обычные дверные ручки. Первым делом отрезается основание, сделать это можно с помощью обычной ножовки. Затем припаиваем медный адаптер. Дальше подводится источник газа или сжатого воздуха. Уделите немного внимания очистке поверхностей. Они должны быть хорошо обработаны и желательно обезжирены. Иногда в место ручки используют полые шарики различного диаметра, изготовленные из металла. Шары большого диаметра более предпочтительны, так как обеспечивают быструю подачу топлива и создают тонкую пленку, а это является преимуществом. Кроме того, большой шарик имеет большее отверстие. Это важно если используется отработанное масло с большим количеством инородных тел. Поэтому, если перед вами стоит выбор между большим и маленьким шариком, то отдавайте предпочтение первому варианту.

Переделка промышленных горелок

Стоит заметить, что сделать горелку на масле-отработке с нуля намного проще, нежели переделывать промышленные образцы. Ведь все равно потребуется вкладывать средства. Например, при переделке горелки на дизтопливе придется затратить довольно много денег. В итоге и конструкция оказывается весьма сложной и требуется подогревать масло. Намного дешевле купить готовую масляную горелку или сделать ее самостоятельно.

Читать еще:  Как ровно согнуть лист металла

Некоторые пытаются сделать горелку из паяльной лампы. Но это не очень хороший вариант, так как принцип работы у нее сильно отличается от того, какой необходим. В паяльной лампе форсунка прогревается, а масло вытесняется за счет давления из форсунки. Бензин – это очищенное топливо, чего не скажешь об отработанном масле. В нем есть и примеси металлов, и продукты сгорания солярки или бензина, а также иные виды загрязнений. В итоге форсунка засоряется очень быстро. Можно, конечно, модернизировать ее, но овчинка выделки не стоит – слишком дорого и трудозатратно. Поэтому рекомендуется отдать предпочтение горелке Бабингтона.

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.

Горелка Бабингтона: что это такое

Масляная горелка, которая изготовлена собственноручно может быть использована для разных предназначений, к примеру, для простой жидкотопливной печки или для работы универсального котла. Для оптимальной работы такой горелки главное изготовить форсунку. Форсунка дает мощность пламени. Также для оптимальной работы горелки на отработке должны быть выполнены некоторые требования.

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

А именно:

  • Легкость в использовании;
  • Маленькое потребление электроэнергии;
  • Эффективность в работе;
  • Возможность работы на неочищенном топливе.

Для эффективности сгорания отработки его необходимо подогреть или распылить. Самым оптимальным вариантом будет подогреть масло с помощью нагревательного элемента, такого как тэн. Но от такого прогревания значительно повысится потребление электроэнергии. Горелка, которая работает на жидком топливе, должна быть экономичной, а с нагревом топлива с помощью электричества, экономия не возможна, так как тарифы на потребление электричества очень большие.

Горелка, работающая на отработанном масле, Бабингтон имеет огромное количество преимуществ. Основным преимуществом такой горелки является не нужность в очищении отработанного масла, хотя в таком масле очень много всяких добавок и является оно очень грязной жидкостью черного цвета.

Еще одно преимущество – это то, что такой горелкой достаточно легко пользоваться и она простота в конструирование.

Если вы легко владеете инструментами, то вы легко можете собрать такую технику самостоятельно и получить в свое распоряжение эффективный и простой обогреватель.

Горелка на отработке испарительного типа, требует применение дополнительного источника обогрева. Такое требование приводит к необходимости использования огромного количества электроэнергии или же приходится усложнять конструкцию горелки, то есть необходимо нагреть топливо до такого состояния, чтоб оно распадалось на легковоспломеняемые частицы.

Горелка Бабингтон сделана намного проще, так как в ней предусмотрен компрессор для распыления топлива. С этим компрессором горючие вещества с легкостью распыляется и так же отлично горит.

Делаем своими руками

Процесс изготовления горелки Бабингтона не очень сложен и при наличии всех необходимых материалов и инструментов займет всего несколько дней, в зависимости от навыков человека.

Для изготовления данного агрегата потребуются следующие материалы:

  • стальная трубка ДУ10,
  • металлический тройник диаметром 50 миллиметров с внутренней резьбой;
  • металлическая сфера (или полусфера) диаметром меньшим 50 миллиметров;
  • медная трубка ДУ10 не менее одного метра длины;
  • металлическое колено ДУ10 с наружной резьбой;
  • сгон диаметром 50 миллиметров с наружной резьбой, длиной не менее 10 сантиметров;

Также потребуется минимальный набор инструментов:

  • угловая шлифовальная машина (болгарка) или ножовка по металлу;
  • перфоратор;
  • специальный патрон для тонких сверл;
  • сверла;
  • сверло диаметром 0,1–0,3 миллиметра;
  • паяльник;

Подготовительный этап

Перед началом сборки необходимо проделать отверстие в сфере (полусфере). Это один из наиболее сложных и ответственных этапов, так как отверстие нужно сделать точно в середине. В противном случае факел горелки будет направлен в сторону, что в свою очередь может негативно сказаться на качестве изделия и на его экономичности.

К тому же, сверление отверстий такого диаметра является сложной задачей, так как тонкие сверла могут ломаться. Поэтому этот процесс надо производить аккуратно и неспешно.

Пошаговая инструкция

После того, как сфера или полусфера готова, можно приступить к сборке. Она очень проста и состоит из нескольких несложных манипуляций:

  1. Металлический сгон будет играть роль сопла. Он отрезается нужной длины и вкручивается в тройник. После этого в сгоне сбоку сверлится отверстие достаточно большое, чтобы через него можно было поджечь струю.
  2. Сверху тройника ближе к соплу делается отверстие под медную трубку, по которой будет подаваться топливо в устройство.
  3. К медной трубке присоединяется колено для подключения топливной магистрали.
  4. Медной трубкой делается несколько витков (2-3 будет достаточно) вокруг сопла. Их надо делать на некотором расстоянии от сгона. Это позволит подогревать масло до нужной температуры перед его попаданием на сферу.
  5. В сфере с противоположного конца от маленького отверстия сверлится еще одно по внешнему диаметру стальной трубки. Трубка герметично вставляется в сферу. Это необходимо для того, чтобы воздух выходил только через маленькое отверстие, а внутри нее создавалось давление. Если же вместо сферы используется полусфера, то трубка припаивается в месте малого отверстия и герметизируется.
  6. С противоположного конца от сопла в тройник вставляется металлическая трубка со сферой. Она фиксируется в нем.
  7. Таким образом, горелка готова к работе. Осталось только подключить к трубке со сферой компрессор, который будет нагнетать в нее воздух и топливную магистраль к медной трубке.
  8. При желании данную систему можно усовершенствовать, подключив для подачи масла насос. Также можно поставить блок управления датчики контроля. Это сделает данную систему автоматической и более безопасной.
Читать еще:  Конвекторы встраиваемые в подоконник

Горелка Бабингтона своими руками

Достойной альтернативой магазинным горелкам будет изготовление горелки на отработанном масле своими руками. Для начала требуется определиться с типом устройства. Эжекционные схемы сложны для домашнего производства, а испарительные обладают ограниченной сферой применения. Значит, оптимальным вариантом будет устройство Бабингтона, которое изначально предназначалось для работы на дизельном горючем.

Ключевой принцип действия этой горелки в том, что струя сжатого воздуха подается прямо через слой отработки. Также в устройстве не предусмотрены узкие места, способные забиться грязью. Для создания узлов горелки понадобятся такие материалы:

  • Топливный узел — бак с наличием ТЭНа мощностью до 1 кВт из нержавеющего металла. Отстойник с трубой, сгон с дюймовой резьбой и переходником 2/1 дюйм для слива лишнего отработанного масла в бак. Медная трубка с диаметром 1 см и толщиной до 0,15 см. Маслонасос с электродвигателем, оборудованный масляным фильтром с крупной сеткой (можно снять с автомобиля, либо мотоцикла).
  • Пневматический узел — компрессор с допустимым давлением 2-4 атм., трубка для воздушной струи диаметром 1-1,5 см.
  • Камера смешивания топлива с воздухом — пустой металлический шар, либо полусфера с достаточной толщиной для отверстия в 0,3мм (гайка с заглушкой, дверная ручка из латуни и т.д.).
  • Сопло, направляющее пламя в нужную сторону. Длинна 20-40 см, внешняя резьба диаметром 2 дюйма.
  • Соединительные части (фитинги) и переходные части (переходники) позволяющие собрать всю узлы в единую горелку.

Подготовка модулей горелки к сборке

Роль ключевой детали отводится полусфере, в которой происходит смешивание отработанного масла с кислородом. В ней нужно просверлить отверстие, влияющее на мощность будущей горелки. Для отопительного котла 15 кВт подойдет форсунка с единственным отверстием в 0,2 мм. Большей мощности горелки можно добиться 3-4 отверстиями 0,1-0,25 мм, с обязательным расстоянием в 0,8-1 см (так факелы с каждого отверстия не будут гасить друг друга). Одно отверстие в четверть сантиметра потребляет 2 л отработанного масла за час работы.

Топливный бак выполняется из стойкого к коррозиям металла, как и отстойник для горючего. Последний оборудуется трубкой, по которой отработанное масло поступает обратно в бак. В нижней части отстойника делают заглушку для слива грязного остатка. В бак встраивается ТЭН, оборудованный регулятором, который будет его отключать при 70°С.

Роль корпуса играет крестовина или тройник, к которым монтируется сопло и переходники. Вверху подача масла, сзади подача сжатого воздуха, внизу переходник под слив излишков топлива. Роль переходников играют заглушки с отверстиями для трубок подачи воздуха и масла.

Двигатель насоса для подачи отработки подключается к сети с напряжением 220В. Масло (отработка) из бака поступает по медной трубке, с одной стороны, трижды обмотанной вокруг сопла, а с другой заведенной в бак через масляный фильтр.

Трубку для воздуха крепят к полусфере с просверленной форсункой и устанавливают переходник-заглушку. Сама полусфера располагается таким образом, чтобы горючее из медной топливной трубки полностью покрывало форсунку, а остатки стекали в отстойник. Компрессор воздуховода также подключается к бытовой сети.

Для трех потребителей электричества, которые включаются не одновременно, горелка оснащается пультом управления, либо кнопками отдельного включения (компрессора и насоса отдельно, ТЭНа отдельно). Также допускается установка автоматики (при наличии, или желании потратить на неё деньги).

Подготовка горючего для горелки

Устройство, работающее на отработанном масле, потребляет любой вид отработки. Моторные масла с большой водностью перед заливкой смешиваются с дизельным топливом (либо чистым маслом). Отработку с умеренным загрязнением можно заливать сразу.

Пищевые масла желательно отстоять перед использованием, затем слить остаток. Мазут и вязкие ГСМ требуется прогреть до 70-80°С. Для большей эффективности в синтетические и минеральные масла при заливке добавляют 10% дизтоплива.

Техника безопасности

  • В помещении, где используется устройство, обязательно наличие огнетушителей.
  • Если пол и стены помещения изготовлены из горючего материала, их обшивают асбестом или металлом.
  • Горючее хранится на расстоянии, недостаточном для воспламенения от работы горелки.
  • Маслянистые подтеки вовремя удаляются.
  • Работающую горелку нельзя оставлять без надзора.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector