Горелка на жидком топливе своими руками

Автор: rou, 19 марта 2012 в Общий

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

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.

Что такое горелка Бабингтона?

Конструкция горелки, работающей на дизельном топливе, была запатентована Робертом Бабингтоном в 1979 году. Однако, срок действия патента истек, после чего вся информация об устройстве и принципе действия агрегата стала общедоступной, как и чертежи горелки Бабингтона. В результате многие мастера смогли повторить данную конструкцию, только вместо солярки в них применялось отработанное автомобильное масло, а позже и другие виды жидких масел.

Эффективно сжигать старые масла нелегко, так как отработка из того же автосервиса представляет собой смесь масел различной вязкости с большим количеством примесей. Также в малых долях там содержится бензин, дизельное топливо и даже антифриз. Все эти моменты учитывает конструкция горелок заводского изготовления, в них встроены фильтрующие элементы.

Другое дело – горелка Бабингтона, для ее работы никакого фильтрования не требуется, и вот почему. Топливо в ней стекает по сферической поверхности, образуя тонкую пленку, а по центру этой сферы проделано небольшое отверстие (0.1—0.3 мм в диаметре) для подачи воздуха под давлением. Основной принцип работы горелки на отработке состоит в том, что воздух, пробивающийся из отверстия, отрывает часть стекающего по поверхности масла. В результате получается факел из топливовоздушной смеси, способной к воспламенению.

Количество грязи в отработке влияет только на эффективность сжигания, горелка работает на отработке и не засоряется взвешенными в ней примесями, поскольку в топливном тракте нет узких проходов или отверстий с малыми диаметрами, как в форсунках. Отверстие здесь лишь одно, сквозь него проходит только воздух. Вместо сложной системы фильтрации устройство горелки на отработанном масле предусматривает подачу горючего на сферическую поверхность, а его излишки, не попавшие в факел, стекают вниз, в отстойник.

Непременным условием качественного сжигания есть предварительный подогрев старых масел. Это необходимо по 2 причинам:

• Повышение текучести. Благодаря этому субстанция хорошо обволакивает поверхность сферы и при подаче воздуха лучше распыляется, образуя устойчивый факел аэрозоля.
• Снижение температуры вспышки. С помощью нагретого масла проще обеспечить розжиг для горелки Бабингтон, а при работе она максимально использует энергию топлива, выделяя больше тепла.

Как функционирует данная горелка, наглядно показано на видео:

Чем отличается паяльная лампа от горелки Бабингтона

Часто работу горелки с наддувом сравнивают с горением всем хорошо известной паяльной лампы. И действительно, их устройство имеет определенные сходства. А вот принцип действия абсолютно разный. В паяльной лампе бензин, находящийся в закрытой емкости, подвергается воздействию избыточного давления воздуха, создаваемого ручным насосом. Этот воздух не смешивается с горючим, а только выталкивает его в наверх, к форсунке. По пути бензин прогревается и испаряется в кожухе трубы, после чего поступает в жиклер форсунки. Выходя из него, горючее смешивается с воздухом и сгорает, образуя мощный факел пламени.

Все происходит наоборот в вертикальной горелке Бабингтона на отработке. Через форсунку продувается воздух, а не топливо, при этом загрязненное масло не испаряется, а только подогревается до определенной температуры (не более 70 ºС). При этом жидкость сгорает не полностью, часть ее уходит в отстойник. Из-за того, что отработку испарить и подать сквозь форсунку в зону горения чрезвычайно сложно, изготовить горелку на отработке из паяльной лампы не представляется возможным. Как и заправлять бабингтоновский агрегат бензином, это не только неэффективно, но и просто опасно.

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.

Рекомендации по изготовлению

Благодаря своей популярности и простоте горелка для котла на отработке изготавливается мастерами в разных вариациях, мы же возьмемся описать самую простую конструкцию, которая будет доступна для повтора в домашних условиях. Для начала нужно подобрать необходимые материалы, вот их перечень:

• Стальной тройник с внутренними резьбами диаметром 50 мм – для корпуса.
• Сгон с наружной резьбой диаметром 50 мм – для сопла. Длина его принимается по желанию, но не менее 100 мм – для сопла.
• Колено из металла ДУ10 с наружными резьбами – для подключения топливной магистрали.
• Трубка медная ДУ10 необходимой длины, но не менее 1 м – на топливную магистраль.
• Металлический шар или полусфера, свободно входящая в тройник – для рабочей части.
• Стальная трубка не менее ДУ10 – на подключение воздушного тракта.

Чтобы сделать горелку на отработке своими руками, надо произвести одну точную операцию – проделать отверстие по центру сферы. Диаметр отверстия – от 0.1 до 0.4 мм, идеальный вариант – 0.25 мм. Сделать его можно 2 способами: просверлить инструментом соответствующего диаметра либо установить готовый жиклер на 0.25 мм.

Важно! Отверстие надо проделать строго по центру, а его ось должна быть параллельна стенкам корпуса (тройника), в котором будет установлена сфера. Отклонение допускается минимальное, иначе факел будет бить в сторону, что отразится на стабильной работе и расходе горелки.

Проделать точно столь маленькое отверстие нелегко, тонкие сверла запросто ломаются. Инструкция, как это правильно сделать, показана ниже:

Другой способ выполнить калиброванное отверстие в сферической части автономной горелки – вставить туда жиклер требуемого диаметра. Для этого просверливается отверстие, чей диаметр чуть меньше наружного диаметра жиклера, и обрабатывается разверткой. Жиклер запрессовывается внутрь и полируется, как рассказано на видео:

Примечание. Если нужно изготовить горелки большой мощности, то диаметр жиклера можно увеличить до 0.4—0.5 мм либо просверлить 2 малых отверстия, соблюдая между ними расстояние не меньше 7 мм.

Когда эта операция завершена, производим сборку горелки, опираясь на чертеж:

Сбоку сопла надо выполнить отверстие достаточно широкое, чтобы производить розжиг агрегата. Спираль нагрева горючего не нужна большая, достаточно 2—3 витков. Готовое изделие можно закрепить на монтажной пластине и встроить в любой котел, в том числе и самодельный. По окончании работы нужно присоединить воздушную и топливную магистрали, а потом организовать подачу масла и воздуха. Простейший способ топливоподачи – самотеком, для этого емкость с отработкой подвешивают к стене выше горелочного устройства и прокладывают от нее трубку.

Если же задействовать для перекачки масла насос, то впоследствии можно задействовать датчики контроля и блок управления, тогда у вас получится автоматическая горелка, которую эксплуатировать будет безопаснее. Подробная инструкция по подбору материалов и сборке устройства показана на видео:

Если все сделано правильно и диаметр воздушного отверстия составляет 0.25 мм, то расход топлива у горелки не должен превышать 1 л в час. Черной копоти при горении быть не должно, нужно добиться ровного горения факела. Настройка осуществляется перемещением сферы вперед–назад или изменением давления воздуха. С его нагнетанием справится любой компрессор, даже от холодильника, так как рабочее давление не бывает выше 4 Бар.

Заключение

Сделать своими руками горелку Бабингтона – это хорошее решение для тех, кто имеет возможность недорого приобретать старые автомасла. Обладая некоторыми навыками, устройство нетрудно встроить в камеру сгорания с водяной рубашкой и дымоходом, тогда получится самодельный котел на отработанном масле с наддувом для отопления вашего дома.

При эксплуатации автомобильного и тракторного транспорта образуется значительное количество отработанного масла. Согласно экологическому законодательству, это масло нельзя выливать на землю или в канализацию, а необходимо утилизировать на специальных предприятиях, неся при этом ощутимые для бюджета издержки. Изобретение Роберта Бабингтона позволяет решить эту проблему, используя отработку для отопления помещений или для нагрева технологических установок. Его горелка, будучи несложной по конструкции и доступной для изготовления домашнему мастеру, отличается надежностью и высокой энергоэффективностью.

Что представляет собой горелка Баббингтона

Конструкция горелки Баббингтона на жидком топливе достаточно проста для того, чтобы ее можно было своими руками изготовить в домашней мастерской. Горелка на отработке имеет следующие основные узлы и детали:

• емкость с отработкой;
• топливопровод;
• топливный насос; включенный в разрыв топливопровода;
• полусфера с отверстием малого диаметра;
• воздушная форсунка, выходящая в это отверстие;
• поддон для стекающего топлива.

Схема устройства горелки

Топливопровод оканчивается на некоторой высоте над полусферой, отработка стекает по ней и испаряется, пары вовлекаются в воздушную струю, образуя топливную смесь. Не успевшее испариться топливо попадает в поддон, а из него по системе труб — обратно в топливную емкость.

Несмотря на кажущуюся простоту устройства, для его эффективной и, главное, безопасной работы требуется точно изготовить основные детали и правильно расположить их друг относительно друга. Поэтому лучше скачать готовые чертежи горелки Бабингтона и следовать указанным в них размерам.

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.

Как сделать горелку на отработке

Для того чтобы сделать горелку на отработанном масле своими руками, потребуется:

• крестовина для водопроводных труб с внутренней резьбой, диаметром 2 дюйма;
• кусок двухдюймовой трубы с нарезанной внешней резьбой, длиной 15-20 см;
• медная трубка диаметром 10 миллиметров для подачи топлива;
• металлическая трубка для подачи воздуха;
• компрессор 2-4 бар;
• масляный насос;
• фитинги для присоединения топливопровода;
• вентиль для топливной магистрали для регулировки поступления топлива;
• полусфера — латунная мебельная ручка или сферическая гайка.

Детали для сборки горелки на отработке

Насос подойдет от любого легкового автомобиля или мотоцикла, его приводной вал надо будет соединить с электродвигателем. Компрессор лучше всего взять от хододильника- они приспособлены к продолжительной работе.

Трубка вкручивается в одно из отверстий крестовины, в противоположное ввинчивается заглушка с закрепленной на ней полусферой таким образом, чтобы она находилась в центре крестовины. Сзади через заглушку к полусфере подводится трубка подачи воздуха.

В верхнее отверстие крестовины крепят топливопровод, из которого отработка будет капать на полусферу. Нижнее отверстие выводят в поддон для сбора несгоревшего масла. Все основные узлы горелки на отработанном масле, собранной своими руками:

• крестовину в сборе;
• компрессор;
• топливный бак;
• насос;
• блок питания и управления;

закрепляют на раме, сваренной из стального уголка.

Горелка на отработке своими руками

Делаем форсунку горелки на отработке

Форсунка — самый ответственный элемент конструкции горелки для отработки, собранной своими руками. Точность ее изготовления определяет топливную эффективность и безопасность системы. Чем больше отверстие форсунки-тем мощнее получится горелка.

Кроме того, очень важно, чтобы канал поступления воздуха был ровным и гладким — тогда форма факела будет оптимальной. Наилучшим вариантом будет использование готового жиклера с отверстием нужного диаметра, например, от газовой плиты или карбюратора.

Но можно и просверлить отверстие на сверлильном станке. Использование ручной дрели не рекомендуется из-за трудности обеспечения соосности отверстия.

Полусферу можно сделать из мебельной ручки подходящего диаметра или из полусферической гайки. Форсунку надо смонтировать заподлицо с поверхностью полусферы. В самом крайнем случае используют просто выгнутую на правиле полоску металла с приваренным к ней жиклером.

Мощность получившейся горелки можно с известной погрешностью оценить заранее. Горелка с одним отверстием 0,3 мм сможет выдать примерно 16 квт тепловой мощности. Если требуется большая мощность, то лучше не увеличивать диаметр отверстия, а сделать их несколько, на расстоянии не менее 8 мм друг от друга. Практика показала, что из отверстия больше 0,3 мм воздушный поток становится турбулентным, хуже захватывает пары отработки, и тепловая эффективность устройства падает.

История появления горелок на отработанном моторном масле

Горелки на отработке получили массовое распространение в нашей стране во второй половине 20 века. Население искало недорогой способ обогрева помещений.

Использование отработки, которая не стоила практически ничего, было весьма выгодным по сравнению с покупкой угля, дров и даже торфа, не говоря об отоплении газом или электричеством. Из-под рук домашних мастеров выходили более или менее экономичные и безопасные устройства.

Принцип их действия напоминал широко известный керогаз, работавший на керосине. Керосин испарялся, а пары его сжигались в отдельной пиролизной камере.

Главной проблемой таких устройств была сильная копоть и резкий неприятный запах из-за неполного сгорания топлива. Чтобы избежать этого, топливо сначала разлагали на фракции при высокой температуре, а потом дожигали эти фракции по отдельности.

В 1969 году английский изобретатель Роберт Баббингтон получил патент на свою печь, первоначально предназначая ее для работы на солярке. По истечении срока действия патента конструкция стала доступна для повторения, как промышленными предприятиями, так и домашними мастерами. Самодельная горелка на отработанном масле конструкции Баббингтона намного экономичнее и безопаснее других конструкций горелок.

Достоинства и недостатки горелки на жидком топливе

Горелка на отработке конструкции Баббингтона имеет целый ряд преимуществ:

• Простота конструкции, отсутствие подвижных частей.
• Доступность для изготовления в домашних условиях.
• Доступность в Сети хорошо просчитанных и точных чертежей.
• Исключительная дешевизна топлива. Предприятия, владеющие большим парком автомобильной и тракторной техники, смогут существенно сэкономить на отоплении и одновременно на утилизации отработанного масла.
• Высокая энергоэффективность. Другие горелки на отработке тратят заметно больше топлива в расчете на один киловатт тепловой энергии.
• Малые габариты позволяют встраивать горелку в уже существующие системы отопления без их существенных переделок.
• Высокая степень пожарной безопасности.

Кроме указанных достоинств, горелка обладает и рядом недостатков.

• Чувствительность топливного тракта к загрязнениям. Отработку обязательно придется отфильтровать.
• Необходимость электропитания для работы топливного насоса и воздушного компрессора.
• Неприятный запах при работе. Горелку лучше не использовать в помещениях постоянного пребывания людей или сельскохозяйственных животных либо потребуется обеспечить надежный отвод продуктов горения.

Горелка на отработке в быту

В целом достоинства значительно перевешивают недостатки, и горелка Баббингтона приобретает все большую популярность.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.