Горелка на отработанном масле по принципу роберта бабингтона

Промышленные горелки на отработке и их особенности

Конструкции, осуществляющие отопление помещений и произведенные промышленным способом, характеризуются заранее объявленными свойствами производимого теплового потока.

При подборе заводской горелки на отработке учитывают ее параметры:

заявленную в паспорте мощность устройства (она должна превосходить производительность отопительного агрегата);
количество ступеней и особенности переключения режимов горения;
комплектацию приборами подачи воздуха и топлива;
возможность установки на планируемый котел генераторов тепла.

Дополнительно обращают внимание на толщину корпуса и двери котла для правильного подбора размеров сопла и распылителя пламени, которые должны быть толще

Принцип функционирования горелки

Отработка, в нашем случае это топливо, поступает по кривой трубке. В результате из-за воздействия поверхностного натяжения образуется тонкая пленка, которая из крошечных отверстий, обычно не более 0,010 мм диаметром, пронзается воздухом. В результате происходит распыление топлива, а также его обогащение кислородом. По этой причине не требуется дополнительных систем для организации подачи воздуха, так как процесс является полностью завершенным. Такая конструкция лучше всего подходит именно для работы с отработкой. Обусловлено это тем, что независимо от качества состава топлива и наличия посторонних элементов в нем, горелка будет функционировать. Конечно, эффективность обогрева в этом случае будет несколько изменяться. Тем не менее, горелка на отработке Бабингтона должна оснащаться отстойником с маслом, которое с помощью шестеренчатого насоса будет подаваться на рабочий орган устройства. Это хоть и является недостатком, но существенным минусом назвать никак нельзя.

Форсунка

Сначала вам нужно сделать форсунку сферической формы, по ней в дальнейшем будет стекать топливо. В сфере делаете отверстие, диаметр должен быть примерно 0,25 мм

Обратите внимание на то, что от диаметра зависит мощность самодельной горелки. Чем меньше диаметр, тем ниже мощность и наоборот

Все трудности вас ожидают именно при изготовлении форсунки. Канал для прохода воздуха необходимо делать идеально ровным. Необходимо, чтобы бил воздух вперед, а не по стенкам форсунки. Лучший вариант – сделать отверстие на специальном станке.

Но если вам улыбнется удача, и вы найдете жиклер с нужным диаметром, то не упустите возможность и поставьте его в центре сферического элемента. Если же не находите полусферу, можно использовать небольшой отрезок листового металла с прикрепленным внутри жиклером. В результате вы получите форсунку для распыления масла. В нее будет поступать прогретое топливо, а распыление происходит благодаря поступающему воздуху. При установке такого устройства в универсальный котел вы получаете эффективный и дешевый источник тепла.

Принцип работы горелки на отработке

Устройство и принцип работы горелки на отработке, связан с принудительным подогревом и частичным испарением топлива. После подачи топлива на горелочное устройство, оно направляется в камеру предварительной подготовки, где нагревается до необходимой температуры и окисляется.

Сжигание топливовоздушной смеси, происходит в факеле пламени. За воспламенение топливовоздушной смеси, отвечают электроды, расположенные непосредственно перед распылителем – форсункой.

Для поддержания интенсивности горения, используются завихрения воздушных потоков, создаваемые лопастями вентиляторов. Принцип работы горелки идентичный устройствам, работающим на солярке или сжиженном газе.

Существует определенная классификация горелочных устройств по типу регулирования мощности. Потребителю предлагают горелки следующего вида:

Одноступенчатые горелки – имеют простую конструкцию и принцип работы. Нагрев теплоносителя, осуществляется в режиме мощности 100%. При достижении необходимой температуры, горелка попросту выключается до тех пор, пока теплоноситель не остынет до установленных значений. После этого, возобновляется горение.Принцип работы, применяемый в одноступенчатом горелочном устройстве, малоэффективен и приводит к существенному перерасходу топлива.

Двухступенчатые горелки – модули, работающие в постоянном режиме без отключения. Принцип нагрева заключается в следующем. Горелка работает на 100% до тех пор, пока теплоноситель, не достигнет необходимой температуры. После этого, происходит переключение на пониженную мощность в 30 или 40%. Горелка полностью не выключается.Подобный принцип работы, имеют плавно-двухступенчатые и модуляционные горелочные блоки.

Стоимость двухступенчатых и модуляционных горелок, достаточно высокая, но затраты полностью окупаются за счет экономии на сжигании топлива, достигающей 15-20% по сравнению с одноступенчатыми аналогами.

Подготовка отработки для сжигания в котле

Само по себе, масло плохо горит, при сжигании в обычных условиях, выделяет большой процент сажи и копоти. В отработке содержится мусор, металлические вкрапления. Для нормализации работы, в горелке предусмотрено два важных узла:

Система фильтрации – осуществляется очистка отработанных масел перед сжиганием. Фильтр установлен на подающем топливопроводе и перед подачей на форсунку. Система фильтрации малоэффективна, если сжигается сильно загрязненное вязкое масло. Фильтры быстро забиваются, что приводит к остановке котла.

Камера предварительного подогрева – отработку, перед подачей на форсунку, требуется подогреть. Доведенное до определенной температуры масло, легче воспламеняется и сгорает с минимальным несгораемым остатком, в виде сажи.

Организация подачи масла в горелку

Автоматические горелки, работающие на отработанном масле, используют принцип принудительной подачи топлива. Такое устройство более эффективно, чем капельный метод, применяемый в самодельных котлах.

За подачу топлива, в автоматических горелках отвечает насос. В топливопроводе создается давление, под которым, нагретая отработка подается на форсунку и распыляется. Одновременно с этим, работает вентилятор, создающий лопастями завихрение воздушных потоков. Мелкодисперсная пыль, впрыскиваемая в камеру сгорания, закручивается в спираль и воспламеняется, образуя факел пламени.

Избыток масла, отводится обратно в топливохранилище. Слаженность работы всех узлов, обеспечивает автоматика котла, одновременно контролирующая насос, форсунку, систему рециркуляции.

Система розжига и поддержания огня

Опытным путем, было доказано, что оптимальная температура горения пламени отработанного масла, примерно 180оС. При такой интенсивности горения, отработка сгорает полностью, практически без дымовых остатков и сажи.

В котле присутствует несколько систем, позволяющих добиться того, чтобы температура горения достигала заданных параметров:

Блок предварительной подготовки – в камере, машинное масло разогревается до 80-90оС.

Турбина – интенсивность горения, достигается за счет постоянного нагнетания воздуха в камеру сгорания.

Розжиг – осуществляется электророзжиг. Сразу за форсункой, располагаются два электрода, поджигающие топливовоздушную смесь в автоматическом режиме.

Увеличенное образование копоти, указывает на неисправность одного из блоков системы розжига или поддержания огня.

Виды горелок на отработке

Существует три вида систем сжигания отработки:

Горелка эжекционная с наддувом воздуха.
Горелка распылительная инжекторная.
Горелка топливовоздушная со свободным объемом горения.

Эжекционная горелка имеет наивысший КПД — при полном сгорании отработки остается минимум отходящих газов. Пламя горелки имеет температуру, превышающую 1200°С. Величина мощностей варьируется в пределах 1,5 кВт — 100 кВт. Поддерживается модуляция при любой мощности изделия. По сравнению с другими системами имеет наименьший расход горючего. При использовании в технологических нуждах не имеет ограничений. Допускается для временного отапливания условно жилых помещений (топочная, прихожая, чулан и т.д.), при наличии хорошей вентиляции.

Горелка Бабингтона (инжекторная) способна пережигать отработку любой степени загрязнения. Главное условие — наличие в общем составе смеси хотя бы 1/3 топлива. Выполняется по упрощенному чертежу из подручного хлама (нужен сверлильный станок). Стабильное пламя начинается при использовании на 30% мощности от максимума (3-20 кВт). При усложнении схемы исполнения можно добиться стабильной модуляции на 10% мощности, что приводит к возможным отказам.

Испарительная горелка (топливовоздушная) — это простая модель с мощностями от 1,5 кВт, до 15 кВт. Использует любую отработку (мазут, нефтяные шламы и т.д.). Малая вероятность отказа. Температура газов при использовании не превышает 600 ° С. Самая простая для кустарного производства.

Сравнительные достоинства и недостатки

Каждая из схем горелок имеет свои минусы:

Эжекционная горелка подразумевает применение точных деталей, которые изготавливаются на станках. Использование без систем фильтрации топлива невозможно — модель мгновенно выйдет из строя. Потребляет электроэнергию в размере 20 Вт на каждый киловатт выдаваемой мощности. Если максимальная мощность превосходит 40 кВт — расход электричества растет. Также требует наличие автоматики (из-за высокой чувствительности к горючему).
КПД устройства Бабингтона находится в пределах 80%. Реально довести уровень сжигания отработки до 94-98%, но это требует сложных технических решений. При работе выделяет в воздух высокое количество топливных паров (условно применима для отопления помещений, если полученное пламя выводить в трубу). Может использоваться для работы с черными металлами (температура пламени до 1000 °С).
Чашечный испарительный модуль выделяет самое большое количество продуктов сгорания, применение ограничено открытыми пространствами, либо нежилыми помещениями с качественным дымоходом.

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.

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.

Горелка Бабингтона — это надежное устройство, обладающее повышенным сроком эксплуатации и призванное принести экономию владельцу.

Горелка на отработанном масле своими руками – особенности изготовления

Самый простой способ сделать горелку с использованием маленького газового баллона или паяльной лампы. Для работы нужно приготовить:

вышеуказанную ёмкость;
сварочный аппарат;
болгарку;
отрезок 1,5-дюймовой трубы;
круглую пластину равную внутреннему диаметру трубы;
кусок проволоки 6 – 8 мм;
болт со сквозным внутренним отверстием для форсунки подачи масла;
толстую круглую болванку для крышки.

Начало работы

В баллоне по касательной сверлятся два отверстия: снизу (для входа смеси из воздуха и масла), а сверху для выхода пламени. Ввариваются трубки диаметром 1,5 дюйма. Одна является продолжением другой, только немного выше; для того чтобы огонь закручивался внутри, а не сразу вылетал на улицу.
Сверху делается лючок для розжига и снабжается тяжелой крышкой, чтобы при работе не открывалась напором поступающего воздуха.

Отработка – дешевое топливо и для некоторых типов помещений имеет смысл устанавливать печи на отработанном масле. Печь на отработанном масле своими руками: изготовление по шагам, плюсы и минусы использования.

Инструкцию по изготовлению теплового насоса для отопления дома вы найдете тут.

Некогда в нашей стране широко использовалось паровое отопление? Почему же сейчас оно потеряло свою актуальность? В этой статье https://microklimat.pro/sistemy-otopleniya/montazh-sistem-otopleniya/parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome-sxema.html вы найдете ответ на этот вопрос и узнаете, как устроено паровое отопление частного дома.

Регулирование потока воздуха

Напор и количество поступающего для горения воздуха регулируется самодельной заслонкой (она делается по принципу дроссельной, как в карбюраторе).

Заслонка устанавливается в подающей трубе до топливной форсунки следующим образом:

Сверлится отверстие для поворотной оси строго по диаметру имеющейся заготовки.
По внутреннему диаметру трубы вырезается круглая пластина, которая в закрытом положении может полностью перекрывать отверстие.
Изготавливается поворотная ось в виде буквы «Г» и на нее небольшими болтиками монтируется заслонка.
Перед заслонкой в подающей трубе сверлится отверстие или прорезается щель для отвода «лишнего» воздуха (на случай, если для горелки его будет много).

Принцип подачи отработки в саму горелку

Для подачи масла устраивается диффузор во впускной трубе сразу за заслонкой. Диффузор представляет собой точеную кольцевую вставку, немного сужающую проходное сечение. Благодаря ему создается разряжение и масло (или другое жидкое топливо) через форсунку поступает и смешивается с воздухом.

Для подающего трубопровода предпочтительнее использовать металлические трубы. Для топливной емкости хорошо подойдет бак из-под фреона, а игольчатый клапан позволит точно регулировать подачу масла.

Простая самодельная горелка

Принцип работы

Топливо самотеком подается на форсунку и засасывается воздухом, проходящим через диффузор. Получившаяся смесь загорается внутри баллона, и факел выдувается на улицу. Таким образом, источником тепла является сама горелка (нагревается до малинового свечения) и факел.

Пламя можно даже использовать для плавки некоторых металлов, например, меди, алюминия и других, имеющих более низкую температуру плавления.

4 Пошаговое изготовление

Перед тем как сделать горелку на отработке, нужно запастись некоторыми инструментами и материалами. Список того, что может понадобиться:

двухдюймовая труба длиной 20 см с внешней резьбой;
масляный насос;
компрессор;
металлическая труба для подачи воздуха;
крестовина диаметром два дюйма;
трубка из меди с маленьким сечением;
латунная полусфера — гайка или дверная ручка;
соединяющие фитинги для трубок;
регулирующий вентиль для магистрали.

Насос можно взять от любой марки автомобиля или мотоцикла. Его приводной вал подключают к электродвигателю. Длительную работу устройства обеспечит компрессор от старого холодильника. Трубку вкручивают в отверстие крестовины, во второй проём крепят заглушку, предварительно присоединив к ней полусферу так, чтобы она располагалась по центру. Затем подводят трубопровод для подачи воздуха.

В горелке есть несколько основных узлов, по которым проходит топливо:

блок управления и питания;
автомобильный насос;
топливная ёмкость;
компрессор;
крестовина.

создание своими руками форсунки

Сферу изготавливают из дверной ручки или гайки, скрепляют её с форсункой. Если этих элементов нет, то можно подготовить на правиле выгнутую металлическую полоску и приварить к ней жиклер. Производительность конструкции рассчитывают заранее. Мощность горелки с отверстием 0,5 мм в диаметре не превышает 17 кВт. Если нужно достичь большего показателя, то на расстоянии 10 мм друг от друга сверлят несколько мелких проёмов.

Достоинства и недостатки горелки своими руками

У каждого технического приспособления есть ряд полезных качеств и недоработок. Очевидно, что в этом устройстве больше плюсов, чем минусов. Основное достоинство – утилизация бросового сырья с наибольшей пользой. Другие преимущества оборудования для утилизации масел и жидкого топлива:

сжигание отработки способствует сохранению экологии;
простота эксплуатации и высокая энергоэффективность;
изготовление прибора доступно в обычных бытовых условиях;
получение тепла при минимальной стоимости сырья;
простая схема изготовления конструкции, понятные чертежи;
самодельный аппарат можно сделать из подручных средств;
применение в цехах и на предприятиях, где скапливается много переработанного сырья, требующего утилизации;
небольшие габариты горелки позволяют в случае необходимости ее перемещать;
в топку идут отработка и наиболее низкосортное масло;
функциональность устройства;
относительная пожаробезопасность;
повторное использование отслужившего масла.

Главный плюс горелки – это утилизация использованного масла с пользой

Недостатки:

не рекомендуется применять для дач и жилых помещений из-за гари и запаха;
необходимость оборудования помещения огнетушителем;
обязательно нужно соблюдать все рекомендации по изготовлению горелки;
сопло или форсунку следует периодически проверять (не засорились ли отверстия твердыми частицами);
чувствительность форсунки или сопла к загрязнениям;
дополнительное питание составляющих аппарата (насоса, компрессора).

Сборка горелки

А теперь давайте поговорим о том, как сделать горелку на отработке и запустить ее. По сути, после изготовления форсунки можно смело утверждать, что основная часть изготовлена и ожидается только сборка. Теперь нужно все объединить в корпусе. А в его качестве можно использовать тройник и прикрученную к нему металлическую трубу. Длина ее должна быть примерно 20-40 см. Форсунка должна привариваться или прикручиваться к трубке, которая подает воздух. Второй конец трубки соединяется с компрессором.

Распылитель ставится внутри тройника и закрепляется при помощи фитингов. В самом тройнике нужно сделать отверстие, в него ставится трубка для подачи отработанного масла. Необходимо, чтобы она заканчивалась над распылителем. В качестве отводящей трубки используется нижний элемент тройника. Сюда вворачивается переходник для тонкой трубки, по которой будут уходить излишки в сливной бачок. Чтобы организовать подачу и отвод масла, нужно применять гибкие медные тонкие трубки.

Разновидности горелки на отработанном масле российского производства

В холодный сезон в обогреве нуждаются не только жилые, но и вспомогательные помещения. В данный момент для отопления применяются устройства на разных видах топлива, включая отработку или отслужившее техническое масло. На российском рынке можно встретить приспособления, перерабатывающие разную топливную основу, а также имеющие узкую специализацию. По типу сжигаемого топлива подобные устройства бывают:

По функциональности горелки на отработке бывают не только обогревающие, но также сварочные и осветительные

газовые;
на жидком топливе;
комбинированные.

Наиболее простым и экономичным прибором для обогрева помещения считается горелка на отработке. По функциональности горелки подразделяются на 3 подвида:

сварочные;
осветительные;
обогревающие.

Принцип работы этих устройств был позаимствован у примитивного керогаза еще в 50-е годы. Довольно быстро простейшие горелки стали популярны, их стали приобретать для отопления дачных домиков и гаражей. В те времена любое топливо стоило недорого, но со временем рачительные хозяева, изобретатели и рационализаторы начали искать замену бензину, солярке и керосину. В ход пошли мазут и бросовое масло, которое теперь используется как полноценное топливо. Сегодня прибор все еще актуален, к тому же является отличным способом сохранения экологии.

Горелки на отработке по типу бывают на жидком топливе, газовые и комбинированные

Система регулировки потока воздуха

Еще одной особенностью данной конструкции горелки является наличие системы регулирования воздушного потока, который в дальнейшем позволяет изменять силу огненного факела. В ее основе лежит стальная чашка, имеющая полукруглое дно и достаточного диаметра отверстие.

Эту деталь горелки так же удобно изготовить на токарном станке. При этом для получения правильной полусферической формы дна понадобятся специальные резцы и высокая квалификация токаря. Если вы не уверены в своих силах, обратитесь за помощью к профессионалам или найдите готовый блок для регулировки потока воздуха, например от карбюратора автомобиля.

Непосредственное регулирование воздуха выполняется круглой шторкой, закрепляющейся на Г-образной оси винтом М4.

Для обеспечения надежного присоединения выходного патрубка шланга и работы воздушной задвижки использован переходник, имеющий продольную прорезь.

Возможность доступа в камеру для поджога отработанного масла вовремя запуска горелки обеспечивает утяжеленная крышка, устанавливаемая на привариваемых навесках на горловину газового баллона.

При использовании более легкого варианта возможно самопроизвольное открытия приспособления в процессе работы.

При правильно собранной конструкции работа горелки должна сопровождаться выходом из рабочей части ровного фиолетового факела, возникающего при сгорании воздушно-масляной смеси в корпусе.

Для обеспечения пожарной безопасности при работе с данной конструкцией горелки на отработке место крепления форсунки и маслоподводящего гибкого провода лучше дополнительно защитить стальным экраном, предохраняющим возгорание масла в случае нарушения герметичности.

Кроме рассмотренного нами варианта приспособления, вполне возможно самостоятельное изготовление и других масляных горелок. Некоторые из них используют предварительный подогрев отработанного масла для улучшения его возгорания. Один из способов осуществления этого – установка масляного цилиндра непосредственно на выходном патрубке.