Сообщества Гаражные дела Блог Горелка на отработке своими руками

Идея использования отработанного машинного масла в качестве топлива для горелки не нова. В интернете существует множество различных схем по изготовлению такого приспособления. И популярность таких изделий только растет. Оно и понятно, ведь такое устройство будет весьма полезно в быту, отоплении дачного домика или хозяйственного помещения.

К тому же, оно обладает целым рядом плюсов:

1. Большинство предлагаемых схем просты, и любой человек, обладающий минимумом необходимых навыков и инструментов способен его собрать.
2. Топливо для этой горелки является весьма доступным. Его можно, в основном найти в автомастерских, где его просто переизбыток. Таким образом, отработанное масло можно получить бесплатно или за минимальную сумму.
3. Часто возникает вопрос с утилизацией отработанного масла, а такая горелка поможет утилизировать его без вреда окружающей среде.
4. Это приспособление многофункционально и может использоваться как обычная горелка или система отопления на жидком топливе.
5. Подобное устройство, как правило, является мобильным, так как имеет небольшой вес и размеры.
6. Эта горелка универсальна по виду используемого топлива. По сути, она может работать на любом горючем виде топлива, будь то отработанное машинное масло, бензин, керосин или любое другое.

Среди множества схем одна является наиболее интересной в плане простоты, функциональности и неприхотливости. Такой чудо-агрегат называется горелкой Бабингтона. Она названа в честь своего создателя и ее устройство долгое время было недоступно из-за патента. Но время патента истекло и теперь каждый желающий может воплотить схему в жизнь.

Принцип ее работы весьма прост и включает в себя следующие этапы и части:

1. Заранее разогретое топливо попадает на сферу, растекаясь по ней равномерно, образуя тонкую пленку.
2. К самой сфере подведен компрессор, нагнетающий воздух. В сфере сделано очень малое отверстие, диаметром 0,1-0,3 мм. Через это отверстие из сферы выходит воздух под давлением. Проходя через топливо, воздух рассеивает его, образуя подобие аэрозоли.
3. Далее эта струя поджигается и получается горящий факел.
4. Остальная часть неиспользуемой отработки стекает в отстойник и может использоваться вторично.
5. Для того, чтобы неиспользованное отработанное масло вновь автоматически поступало на сферу, необходимо к системе подключить насос, который и будет подавать топливо из отстойника.

Предварительный нагрев топлива решает сразу 2 проблемы:

1. Увеличение текучести. Разогретое отработанное масло растекается лучше по поверхности сферы и при этом распыляется намного проще подаваемым воздухом.
2. Облегчает процесс поджигания факела. При этом, не только проще выполнить, так сказать, запуск устройства, но и повышается КПД.

Преимуществами такой схемы можно назвать:

1. Универсальность по использованию топлива. Такая горелка практически не зависит от степени загрязненности жидкого энергоносителя.
2. Нет необходимости в фильтрации. Благодаря тому, что в системе нет узких проходов, кроме отверстия для воздуха она не нуждается в фильтрации в отличие от заводских аналогов.

Серьезным недостатком такой горелки является то, что даже если она выполнена практически герметично и весь процесс контролируется автоматикой, то все равно помещение будет загрязняться.

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

1. 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.
2. Сверху делается лючок для розжига и снабжается тяжелой крышкой, чтобы при работе не открывалась напором поступающего воздуха.

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

Масло обязательно нужно отстаивать от воды и фильтровать.

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.

Сверление отверстий

Чтобы поток воздуха как можно эффективней распылял топливо, отверстие должно быть как можно меньшего диаметра. В приоритете – 0,010 дюйма. Хотя допустимыми считаются и отверстия размером до 0,020. Для их получения используются специальные тонкие сверла. Если смотреть на них сбоку, то они покажутся вам прерывистыми. В любом случае, процесс сверления должен проходить медленно и аккуратно. Через эти отверстия будет проходить сжатый воздух.

Что же касается распыления с использованием воздуха, то этот вариант более предпочтителен, нежели газ. Обусловлено это дешевизной ресурса. Если за газ придется платить, то за воздух нет. Кроме того, его нужно совсем немного, поэтому можно использовать обычные компрессоры, какие ставят на аквариумы. В принципе, горелка Бабингтона, чертежи которой вы можете найти в данной статье, практически готова к использованию. Осталось несколько небольших деталей.

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.

Подача топлива

Мастера-любители часто делают питание капельных печей топливом одноступенчатым: маслобак, шаровой вентиль, питающая трубка. Во-первых, это опасно: вентиль для удобства и той же безопасности запуска печи нужно ставить поближе к ней. Питающая трубка при нижней подаче топлива довольно сильно греется. Если по трубе нагрев пройдет за вентиль, до которого в трубке сплошной столб топлива, это грозит бедой. Во-вторых, топливное питание печи получается нестабильным: по мере прогрева трубки капель учащается, т.к. масло разжижается. Если польется струйкой, то это снова же опасно.

Капельная подача масла в печь на отработке должна быть организована по 2-ступенчатой схеме: основной (накопительный) маслобак – вентиль – расходная капельница – расходный резервуар (бачок) – свободный сток из него не ниже 60 мм от дна (для дополнительного отстоя шлама) – рабочая капельница. Подачу топлива открывают, когда растопка в чаше (см. ниже) зажжена. Пока масло в бачок накапает до уровня стока, можно не спеша отрегулировать его подачу, а потом оно закапает в чашу капля в каплю.

Схема безопасного питания капельной печи из расходного бачка с предохранительным клапаном и капилляром

Данная система, однако, не вполне безопасна. Если второпях, по незнанию или просто стремясь поскорее согреться с мороза слишком сильно открыть вентиль, расходник сразу наполнится, в печь хлынет топливо, а она выбросит язык огня и пойдет плеваться горящими брызгами. Правильно будет построить систему капельной подачи масла в печь с предохранительным поплавковым клапаном и дозирующим капилляром (см. рис. справа).

Поскольку разные металлы смачиваются отработкой по-разному, и свойства ее существенно меняются от партии в партии, длину капилляра нужно будет подобрать: масло подают под гравитационным напором 120-150 мм (из подвешенной емкости) при комнатной температуре, а капилляр подбирают так, чтобы капало почаще, но с ясно различимыми на глаз каплями. От такого же питателя может быть задействована капельная печь на солярке, но капилляр нужно будет взять с просветом 0,6-1 мм и длиной в 2,5-3 раза большей, чем для отработки. Недостаток у такой схемы подачи топлива в капельную печь один: отработка – грязное топливо, и капилляр придется периодически прочищать.

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

Процесс изготовления двухходового котла на отработке выглядит так:

1. Нарежьте жаровые трубы Ø32 мм по размеру и сварите теплообменник, используя один баллон в качестве наружного кожуха, а трубу Ø150 мм – стенок камеры сгорания.
2. Приделайте к теплообменнику подводящие патрубки системы водяного отопления.
3. Во втором баллоне вырежьте отверстия под ревизионный люк и дымоходный патрубок. Приварите штуцер Ø114 мм и выполните горловину с крышкой из листовой стали.
4. Сварите оба резервуара в один корпус. Сверху выполните обечайку из железной полосы – она послужит уплотнением крышки. Щель между кромками заполните асбестовым шнуром.
5. Изготовьте дожигатель в соответствии с чертежом. Проделайте в полусферической крышке (в прошлом – торец баллона) отверстия для смотрового окна и установки дожигателя (по центру).
6. 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

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:

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.

Достоинства и недостатки горелки на жидком топливе

Это оборудование имеет массу достоинств, основными из которых являются:

• Простота изготовления своими руками и эксплуатации.
• Широкое распространение чертежей для изготовления приспособления.
• Дешевизна отработанного масла, применяемого в качестве топлива. Данные приборы отлично подходят транспортным организациям и компаниям, где отработки очень много. Таким образом можно утилизировать отработку и произвести отопление помещений.
• Эффективность и функциональность устройств.
• Мобильность приспособления.

Несмотря на перечисленные достоинства, горелка имеет и недостаток. Она достаточно требовательна к качеству отработанного масла.

Видео на тему

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

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.

Принцип действия

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.

Начинаем самостоятельное изготовление

• сварочный аппарат;
• болгарка;
• токарный станок.

С виду горелка похожа на маленький опустошенный баллон газа, с верхней и нижней сторон которой приварены противоположно направленные стальные отрезки труб. Размер изнутри горелки составляет всего 1 дюйм (2,54 см), а её стены довольно большие.

Отрезок трубы внизу требуется, чтобы подавать масло и воздух в ту часть, где образуется горение. Короткая труба сверху используется в качестве раструба горелки, из которого будет извергаться пламя.

Совет мастера: чтобы задать поток воздуха, поступающего в печь, может использоваться обычный бытовой пылесос высокой мощности.

Готовое оборудование

В магазинах климатического и теплового оборудования продаются горелки на отработанном топливе (масле). Аналогом реальных магазинов выступают онлайн порталы по продаже оборудования. Перечень доступных горелок по мощностям и возможностям крайне широк, как и ценовой диапазон. Большую часть рынка занимают следующие изготовители:

• Ставпечь — горелки класса «Гном». Ценовая ниша от 40 тыс. руб. до 450 тыс. Диапазон мощностей 35 — 1000 кВт. Сопоставимы с горелками «Амалтея».
• NORTEC — наиболее популярный китайский производитель. Бюджетные варианты на 60 кВт стоят 75 тыс. руб. Присутствуют универсальные модели 1500 кВт и стоимостью более 570 тыс. руб.
• Euronord — еще одна китайская фирма, в ассортименте горелки 40 — 236 кВт, ценой 90 — 150 тыс. руб. соответственно.
• Отечественная фирма Olympia имеет самую высокую цену, до 780 тыс. руб. за 500 кВт, но производитель имеет сертификат РосТеста.

В большинстве своем магазинные горелки — это эжекционные устройства, оборудованные автоматическими системами, подогревом горючего и датчиками безопасности. Всё управление осуществляется с электронного пульта. Также присутствует оборудование для крепления к котлу или подогревателю. Как видно, даже самые бюджетные варианты имеют приличную цену.

Запуск печи

Выше уже сказано неявно, что запускать капельную печь нужно медленно и плавно. Обычно для этого используют факел из спицы с кусочком поролона или тряпочкой: пускают капель, подставляют факел. Когда промокнет, ждут, пока в чашу не накапает лужица, поджигают факел, а им масло.

Есть способ запуска капельной печи куда удобнее и безопаснее: ком туалетной бумаги, пропитанный тем же маслом. Его кладут в чашу, поджигают и не спеша регулируют капель, не заботясь более о растопке. Туалетная бумага почти чистая целлюлоза, она сгорает без остатка. Этим способом давно уж греются туристы в палатках: рулон вставляют в печку-щепочницу, поливают полстопарем спирта (который тоже сгорает без остатка), или целым ее, родимой, и поджигают сверху. Тепла выделяется много, а ничтожное количество пушистой золы можно просто выдуть. В печи она вылетит в трубу.

Дополнительные советы

При использовании самодельной горелки обычно предъявляются повышенные требования к соблюдению правил пожарной безопасности

Важно помнить:

1. Нельзя оставлять работающую форсунку без присмотра.
2. Запрещается устанавливать оборудование в жилом помещении.
3. Для обогрева котла теплотрассы обычно делают специальное помещение без огнеопасного покрытия на стенах, потолке и полу.
4. Чтобы увеличить эффективность работы, обогащают сильнозагрязнённую отработку чистым маслом.
5. В котельной сооружают надёжную вентиляцию для отвода газов и дыма после сгорания топлива.
6. Проводят регулярное обслуживание и проверку надёжности оборудования.

При правильном использовании самодельная горелка прослужит много лет. Экономия от применения такого вида обогрева очевидна, ведь отработанное масло уже оплачено, а если бы не самодельная топка, его пришлось бы утилизировать.

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.

Какую делать?

Исходя из перечисленных особенностей, самодельная горелка на отработанном масле может быть выполнена по одной из след. систем:

• Эжекционной с наддувом.
• Распылительной инжекторной (горелка Бабингтона).
• Топливо-воздушной свободного объемного горения (чашечная испарительная горелка).

Сравнительные достоинства и недостатки

Эжекционная

Эжекционная горелка обеспечивает полное сгорание топлива и минимально возможное количество побочных продуктов в отходящих газах. Пламя горячее, свыше 1200 градусов, расход топлива минимален для данного класса устройств (см. также в конце). Мощность домодельных – 1,5-100 кВт. Регулировка мощности (модуляция) горелки возможна во всем указанном диапазоне. Без ограничений применима в технологических целях, а в исключительных случаях применима для временного отопления жилых помещений, если топочная дверца штатной отопительной печи или котла выходит в нежилое помещение – в прихожую, чулан, топочную и т.п.

Примечание: кухня и баня считаются жилыми помещениями.

Недостатки эжекционной горелки на отработке также существенны:

1. Технически сложна: используются точные металлические детали, требующие для изготовления станочного парка;
2. На неочищенной отработке сразу выходит из строя, поэтому делать эжекционную горелку на отработке, не обзаведясь фильтровальной топливной станцией, бессмысленно;
3. Наиболее энергозависима – собственное удельное электропотребление составляет ок. 20 Вт на 1 кВт тепловой мощности в диапазоне последней 5-40 кВт. Ниже и выше этих значений собственное удельное электропотребление увеличивается.
4. Требует снабжения управляющей автоматикой, т.к. весьма чувствительна к свойствам и качеству топлива, которые и у очищенной отработки нестабильны;
5. Более других типов горелок на отработке склонна к устранимым отказам в работе.

Используются эжекционные горелки для сжигания отработки преимущественно для отопления больших помещений или обеспечения технологических процессов в условиях, когда топливо для них постоянно имеется в наличии.

Инжекторная

Инжекторная горелка совершенно нечувствительна к степени загрязненности топлива, лишь бы в нем осталось 30-40% чего-то горючего. Технически проще предыдущей – горелку Бабингтона можно сделать дома из подручных материалов (см. далее), если есть настольный сверлильный станок. Диапазон мощностей в любительском исполнении – прим. 3-20 кВт. Модуляция горелки возможна начиная прим. от 30% максимальной мощности. Можно добиться модуляции от 10% максимума, то техническая сложность изготовления возрастает при этом в разы, а склонность к отказам увеличивается. Может работать без электроподогрева топлива; в таком случае собственное энергопотребление до 300 Вт независимо от тепловой мощности; в подавляющем большинстве случаев – до 100 Вт. Если же топливо греется ТЭНом в накопительном баке, то собственное энергопотребление как в пред. случае. Без управляющей автоматики склонна к отказам при смене партии топлива без перенастройки горелки.

Для самодельщиков важное преимущество горелки Бабингтона в том, что ее наддув способен обеспечить компрессов от старого поломанного холодильника, см. далее. Однако и недостатков у горелки Бабингтона хватает:

• Топливо не сгорает полностью. КПД по топливу простейшей горелки Бабингтона (см. далее) ок. 80% Довести степень сжигания топлива до 95-97% возможно, но тогда ее техническая сложность возрастает до сравнимой с эжекционной. Правда, токарно-фрезерных станков для изготовления все равно не потребуется, а собственное энергопотребление горелки не увеличивается;
• Как следствие из пред. п., горелка Бабингтона источает в воздух много паров топлива, что делает ее абсолютно непригодной для жилых помещений и ограниченно пригодной для помещений с временно находящимися там людьми и/или предметами, чувствительными к замасливанию. Однако гнать пламя горелки Бабингтона в трубу (см. далее) можно, что значительно уменьшает указанные недостатки;
• Пламя тоже грязное и не очень горячее, до 900-1000 градусов. Поэтому инжекционая горелка на отработке ограниченно применима для термических технологических процессов с черными металлами, а цветные и тем более драгоценные испортит.

Самодельные горелки Бабингтона чаще всего и применяются для временного отопления подсобных помещений или в простых технологических процессах, напр., для разогрева обычной конструкционной стали под гнутье.

Испарительная

Топливо-воздушная горелка на отработке может быть изготовлена из подручного хлама без использования сложных технологических операций. Мощность – ок. 5-15 кВт. Топливо без перенастройки жрет любое тяжелое: помимо отработки другое минеральное и растительное масло, мазут, нефтешлам. Отказывает только при неправильном пользовании. Побочных продуктов сгорания топлива источает больше предыдущей, поэтому применима либо для временного запуска отопительных приборов с хорошим дымоходом в нежилых помещениях, либо на открытом воздухе. В технологических целях применима весьма ограниченно, т.к. дает столб горячих газов с температурой менее 600 градусов. Наиболее доступный для изготовления начинающими умельцами тип горелки на отработке.

Особенности горелок

Для того чтобы эффективно сжечь масло, его потребуется сначала прогреть, а затем распылить. Для этого устанавливается электрический нагревательный элемент ТЭН. Но расход электроэнергии при этом будет достаточно большой. А вам главное при изготовлении – это добиться минимальных потерь при использовании устройства. Горелка должна быть источником очень дешевого тепла, чего не реализовать при использовании ТЭНов.

Раз не получается сначала прогреть масло, нужно попытаться его распылить. Простейшие горелки, изготовленные по схеме Бабингтона, могут успешно применяться в котлах. Конструкция предельно простая – топливо стекает по сферической поверхности. В последней сделано тонкое отверстие, через него подается сжатый воздух. Получается так, что масло сдувается со сферы, образуются маленькие капли, которые и можно воспламенить.

Общие сведения

Автономные котлы отопления, работающие на тяжелом топливе, появились ещё в середине прошлого века. В 1969 году инженер Роберт Бабингтон запатентовал горелку уникальной конструкции, которая оснащалась распылителем воздуха, что позволяло обеспечить максимально полное сгорание топлива, отличные показатели эффективности отопителя и безопасность устройства. Первые модификации котлов Бабингтона применялись в военных целях и предназначались для работы на дизельном топливе.

Принцип работы горелки Бабингтона отличается от классических масляных котлов. Топливо, то есть отработка или другое масло и смесь воздуха, подается при помощи форсунок и маломощных насосов. В качестве рабочей поверхности используется полусфера, на которую стекает дизель или отработка, образуя тонкую пленку. В центре форсунки имеется небольшое отверстие с диаметром не больше 0,3 миллиметров. Сквозь имеющееся отверстие подается сжатый воздух, что позволяет оторвать от масляной пленки часть поверхности, получив насыщенную топливовоздушную струю.

Насыщенная топливовоздушная смесь поджигается, образуя мощный и устойчивый факел пламени. Огонь направляется в котел или топку печи, где через стенки или напрямую нагревает водяную рубашку с циркулирующим внутри теплоносителем. Непосредственно под полусферой находится одна или сразу несколько емкостей для истекающего топлива, что позволяет отбирать избыток отработки, направляя его через насос снова в камеру сгорания.

Для улучшения показателей КПД горелки с одновременным снижением расхода топлива используемое отработанное масло дополнительно подогревается, что позволяет обеспечить следующее:

• Подогретое топливо образует на рабочей поверхности тонкую пленку, которая лучше распыляется насыщенным потоком воздуха.
• Мельчайшие капли в воздушной струе с легкостью поджигаются, что в последующем улучшают показатели горения печки.
• Сокращается расход топлива, одновременно повышается КПД отопительной установки.

Подогрев топлива может выполняться как при помощи электрических теплонагревающих элементов, так и за счёт дополнительного отвода тепла от самой горелки. В первом случае котел энергозависим, а его максимальные показатели эффективности и топливной экономичности достигаются лишь при наличии подключения к электричеству.

Как сделать дизельную горелку своими руками

Виды

Эти устройства могут отличаться одно от другого по нескольким признакам. Прежде всего, по возможности регулирования мощности. Есть три разновидности:

Одноступенчатые

Преимущество данного устройства заключается в его низкой стоимости.

Недостаток — в том, что все элементы котла, и прежде всего теплообменник, работают с максимальной термической нагрузкой и в условиях резких температурных перепадов. А это негативно сказывается на долговечности теплогенератора.

Двухступенчатые

Такие устройства могут работать в двух режимах: с максимальной производительностью и с половинной. Половинный режим используется как промежуточный для плавного выхода на максимальную мощность либо как основной — при относительно теплой погоде.

Двухступенчатая горелка стоит дороже одноступенчатой, но зато оборудованный ею котел работает в щадящем режиме, а потому служит дольше.

Модулируемые

Самая дорогая разновидность дизельных горелок, которой свойственна возможность плавно регулировать мощность в широких пределах — от 10% до максимума. Такие горелки не отключаются, а работают постоянно — с той производительностью, которая требуется в данный момент. При этом не только снижается термическая нагрузка на теплообменник и топку, но и исключаются температурные перепады.

Дизельная горелка M 302

Вдобавок, уменьшается расход топлива. Ведь схема работы одно- и двухступенчатых горелок предполагает некоторый перегрев теплоносителя, вследствие чего величина теплопотерь возрастает (она пропорциональна разности температур внутри помещения и снаружи).

Если же котел оснащен модулируемой горелкой, никакого перегрева не происходит (температура все время поддерживается на заданной отметке), поэтому теплопотери, а значит и расход топлива, становятся минимальными.

Прочие виды

Также дизельные горелки отличаются по способу подачи первичного воздуха, который используется для приготовления топливно-воздушной смеси. По этому признаку их делят на два типа:

1. Диффузионные (атмосферные): самые простые горелки, в которых воздух засасывается за счет падения давления в движущемся потоке жидкости. Но при таком способе не всегда удается обеспечить поступление достаточного количества кислорода, поэтому топливо может сгорать не в полном объеме. Последствия — падение КПД установки и образование большого количества сажи.
2. Наддувные или дутьевые горелки: Снабжены вентилятором, который обеспечивает принудительную подачу воздуха в любом объеме. Стоят несколько дороже, но зато топливо при любых условиях сгорает полностью.

Особо мощные теплогенераторы оснащаются только дутьевыми горелками.

Рекомендации по изготовлению

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* 105 Па).

Не обязательно использовать в конструкции ТЭН. При запуске горелки для предварительного разогрева масла можно использовать пропановую горелку, горячую воду или даже старую кофеварку.

Как сделать горелку самостоятельно

Простота устройства горелки позволяет легко изготовить её в домашней мастерской или в гараже. Рассмотрим, как сделать горелку самой простой конструкции.

Прежде всего следует подобрать материалы:

• Корпус будущей горелки представляет собой тройник из стали с внутренней резьбой. Внутренний диаметр – 50 мм.
• Сопло изготавливается из сгона (отрезка трубы с резьбой). Наружный диаметр должен быть равен 50 мм, чтобы подходить к корпусу. Длина сопла не меньше 100 мм.
• Подключение к топливопроводу осуществляется через колено ДУ 10.
• Топливопроводом служит медная трубка ДУ 10 длиной не менее метра.
• Воздуховод – такого же диаметра трубка из стали.
• Металлическая сфера или полусфера, которая может свободно войти в тройник.
• Бак для топлива и бак-отстойник.
• ТЭН для топлива.

Бак для топлива не должен располагаться в непосредственной близости от факела. В противном случае произойдёт возгорание.

Сборка основной части горелки

Продолжаем делать горелку на отработанном масле своими руками. Основная часть у нас готова, осталось облачить ее в корпус. В качестве корпуса будут выступать тройник с прикрученной к нему трубой длиной 200-400 мм. Привариваем или прикручиваем форсунку к трубке для подачи воздуха, которая пойдет к воздушному компрессору. Вставляем распылитель внутрь тройника, закрепляем с помощью фитинговых соединений. В тройнике делаем отверстие, в которое вставляется трубка для подачи топлива – она должна заканчиваться прямо над распылителем.

Нижняя часть тройника будет играть роль отводящей трубки. Вверните сюда переходник на более тонкую трубу, подключите трубку для отвода излишков топлива в сливной бак. Для подачи и отвода топлива рекомендуем использовать тонкие и гибкие медные трубки. Сама горелка у нас готова, осталось разобраться с ее внешними частями – это баки и масляный насос.

Как появилась горелка

Еще в 1969 году изобретателю Роберту Бабингтону был присвоен патент на данную горелку. Правда на сегодняшний день его срок уже давно истек. В 1979 году Бабингтон предложил новую конструкцию горелки. Она принципиально отличалось тем, что имела двойной распылитель воздуха. Это изобретение было очень похоже на горелку «Ейртоник», которая также была изготовлена по технологии данного изобретателя. Использовалась она в военных целях на полевой кухне. Естественно, что в работу горелка приводилась от дизельного топлива и была незаменима. Конечный вариант был предложен Джоном Арчибальдом. Многие именно этого человека называют изобретателем горелки Бабингтона. Но однозначный ответ дать невозможно. Да и вряд ли для нас это играет существенную роль. Самое главное, это суметь создать такой агрегат своими руками и добиться его эффективной работы. К счастью, сделать это не так и сложно, как может показаться на первый взгляд.

О переделке паяльной лампы на отработку

Некоторые домашние мастера, изучив принцип работы горелки Бабингтона, пытаются переделать под сжигание отработанного масла обычную паяльную лампу. Цель – удешевление и упрощение изготовления, ведь процессы в этих двух устройствах якобы схожи. Такое мнение ошибочно, так как паяльная лампа функционирует иначе, нежели описанная здесь самодельная горелка.

В лампе воздух нагнетается в бачок с бензином с одной целью – вытолкнуть его и подать к форсунке. При этом горючее проходит стадию нагрева и испарения. Форсунка подает в зону сжигания уже пары бензина, жидкость там можно наблюдать только на стадии розжига, когда «голова» паяльной лампы еще не прогрелась. Отработанное же масло испарить не удастся и форсунка будет подавать его в виде крупных капель, что не способствует нормальному горению. Да и сечение жиклера быстро засорится от различных примесей.

Вывод прост: переделать паяльную лампу для сжигания тяжелого жидкого топлива не удастся.

Меры безопасности

• Горелка на маслах и других ГСП может быть опасна при неправильной установке и эксплуатации, чтобы избежать пожара, нужно соблюдать ряд мероприятий:

полы и стены из горючих материалов обшивают металлом или асбестовыми листами; запас топлива хранят на безопасном расстоянии; потеки масла необходимо своевременно удалять; электрические элементы установки необходимо тщательно изолировать, чтобы избежать искрения в зоне распыления масла; горелку нужно располагать вне досягаемости воздушных потоков и сквозняков.

Горелку с открытым соплом нельзя оставлять без присмотра в работающем состоянии!

Горелка Бабингтона, в отличие от паяльной лампы, переделанной для работы на отработке — надежный и долговечный агрегат, не требующий сложного обслуживания. Достаточно периодически очищать топливную систему, бак и отстойник, продувать воздуховод в холостом режиме, а также следить за исправностью компрессора и масляного насоса. Исправная горелка — надежный и экономичный агрегат с длительным сроком службы.

Идея использования отработанного машинного масла в качестве топлива для горелки не нова. В интернете существует множество различных схем по изготовлению такого приспособления. И популярность таких изделий только растет. Оно и понятно, ведь такое устройство будет весьма полезно в быту, отоплении дачного домика или хозяйственного помещения.

К тому же, оно обладает целым рядом плюсов:

1. Большинство предлагаемых схем просты, и любой человек, обладающий минимумом необходимых навыков и инструментов способен его собрать.
2. Топливо для этой горелки является весьма доступным. Его можно, в основном найти в автомастерских, где его просто переизбыток. Таким образом, отработанное масло можно получить бесплатно или за минимальную сумму.
3. Часто возникает вопрос с утилизацией отработанного масла, а такая горелка поможет утилизировать его без вреда окружающей среде.
4. Это приспособление многофункционально и может использоваться как обычная горелка или система отопления на жидком топливе.
5. Подобное устройство, как правило, является мобильным, так как имеет небольшой вес и размеры.
6. Эта горелка универсальна по виду используемого топлива. По сути, она может работать на любом горючем виде топлива, будь то отработанное машинное масло, бензин, керосин или любое другое.

Среди множества схем одна является наиболее интересной в плане простоты, функциональности и неприхотливости. Такой чудо-агрегат называется горелкой Бабингтона. Она названа в честь своего создателя и ее устройство долгое время было недоступно из-за патента. Но время патента истекло и теперь каждый желающий может воплотить схему в жизнь.

Принцип ее работы весьма прост и включает в себя следующие этапы и части:

1. Заранее разогретое топливо попадает на сферу, растекаясь по ней равномерно, образуя тонкую пленку.
2. К самой сфере подведен компрессор, нагнетающий воздух. В сфере сделано очень малое отверстие, диаметром 0,1-0,3 мм. Через это отверстие из сферы выходит воздух под давлением. Проходя через топливо, воздух рассеивает его, образуя подобие аэрозоли.
3. Далее эта струя поджигается и получается горящий факел.
4. Остальная часть неиспользуемой отработки стекает в отстойник и может использоваться вторично.
5. Для того, чтобы неиспользованное отработанное масло вновь автоматически поступало на сферу, необходимо к системе подключить насос, который и будет подавать топливо из отстойника.

Предварительный нагрев топлива решает сразу 2 проблемы:

1. Увеличение текучести. Разогретое отработанное масло растекается лучше по поверхности сферы и при этом распыляется намного проще подаваемым воздухом.
2. Облегчает процесс поджигания факела. При этом, не только проще выполнить, так сказать, запуск устройства, но и повышается КПД.

Преимуществами такой схемы можно назвать:

1. Универсальность по использованию топлива. Такая горелка практически не зависит от степени загрязненности жидкого энергоносителя.
2. Нет необходимости в фильтрации. Благодаря тому, что в системе нет узких проходов, кроме отверстия для воздуха она не нуждается в фильтрации в отличие от заводских аналогов.

Схемы и конструкции

Эжекционная

Еще одна особенность отработки как топлива заключается в том, что подать весь необходимый для ее сжигания воздух под наддувом очень сложно, его требуется много. Поэтому наддувом в горелках такого типа преимущественно вытягивают топливо из сопла эжектора и распыляют его, а воздух для дожигания подсасывается непосредственно в факел пламени. Такая схема дает возможность обойтись для наддува электрической мощностью до 100 Вт, а остальное расходуется на подогрев топлива ТЭНом. В общем идея такова: часть электрической мощности (с существенной прибавкой, кстати), необходимой для наддува с топливом более текучим, используем на подогрев отработки, и обычная в общем эжекционная горелка на ней работает.

Хорошо известная схема устройства эжекционной горелки на отработке и чертежи ее сердца – форсунки на прим. 3-30 кВт даны на рис. Устанавливается такая горелка на глухом фланце в топочный проем печи/котла, а вторичный воздух в факел подсасывается через поддувало. Однако, кроме форсунки, в данной конструкции имеются еще тонкие моменты.

Турбулизатор

Первый из них – турбулизатор воздушного потока (завихритель в схеме на рис. выше). Наддув эжекторной горелки на отработке может быть обеспечен встроенным вентилятором-улиткой либо, через редуктор, пневмосистемой предприятия или промышленным (возможно, бытовым аналогичной конструкции) поршневым компрессором. На мощность горелки где-то 3-15 кВт возможен также наддув от холодильного компрессора от 250 Вт электрических.

В зависимости от способа наддува меняется конструкция турбулизатора. Компрессор или разводка сжатого воздуха для привода пневмоинструмента дают, при необходимых для эжекции топлива условиях в воздушной рубашке горелки, слишком мощный и быстрый поток воздуха. То же возможно со слишком мощной улиткой, напр., взятой из старого хлама. В таком случае турбулизатор должен являться кольцевой диафрагмой вокруг сопла с широкими слабо изогнутыми наружными лопастями, поз. 1 и 2 на рис. Псевдо-ламинарная струя воздуха из диафрагмы вытянет топливо из форсунки и обеспечит его стабильный поджиг (см. ниже), а в 3-5 см от диафрагмы горящий масляный туман будет подхвачен мощным вихрем, распылен до испарения и полностью сожжен.

Если же воздушный поток оптимален (встроенная улитка по расчету) или слабоват (компрессор от холодильника), то турбулизатор из многих узких более изогнутых внутренних лопастей совмещается с диафрагмой, а по краю турбулизатора оставляют кольцевой зазор в 0,5-1,5 см. Диафрагма-завихритель оказывает меньшее сопротивление воздушному потоку, слабый, но сразу хорошо закрученный вихрь эффективно высасывает и распыляет топливо, а кольцевой поток из зазора не дает вихрю расползаться в стороны, пока топливо не испарится в факеле.

Примечание: целесообразность того или другого турбулизатора для конкретной горелки определяется опытом – поджиг топлива должен быть стабилен, а срывов пламени не должно быть во всем диапазоне регулировки мощность горелки. Начинать нужно с диафрагмы с внешними лопастями, подгибая их больше и больше. Не выходит – надо переходить на диафрагму-турбулизатор с внутренними лопастями.

Зажигание

Вторая тонкость – поджиг факела. Автосвеча с удаленной «лапкой» (корпусной ламелью) мало подходит, т.к. рассчитана на поджиг паров легкого топлива короткой искрой, а не тумана тяжелого длинной.

Зажигать факел горелки на отработке нужно электродами для зажигания котлов на жидком топливе, см. рис. Расстояние между разрядниками (носиками, остриями) электродов требуется 3-8 мм (для горелок на 3-30 кВт), а расстояние от оголенных металлических частей электродов до ближайших металлических деталей конструкции должно быть как минимум втрое больше. Включая форсунку: в момент зажигания разрядники должны находиться в извергаемом соплом масляном тумане и поджигать его искрой между собой. Зажигание искрой от разрядника на форсунку даст слабый нестабильный факел, который легко сорвется от колебаний наддува или подачи топлива.

Для зажигания двумя разрядниками необходим специальный трансформатор зажигания с изолированной вторичной обмоткой на 6-8 кВ. Ее выводы соединяются с электродами зажигания проводами в толстой, от 2 мм, термостойкой изоляции из силикона или тефлона (фторопласта). Лучше – в последней: при нагреве до 150 градусов пробивная стойкость фторопласта-4 остается ок. 80 кВ на 1 мм, а силикона будет не выше 20 кВ/мм. Такой огромный запас электрической прочности необходим ввиду сильного загрязнения проводов в процессе эксплуатации.

Спецтрансформатор зажигания стоит дорого, т.к. выпускаются такие для котлов от 20 кВт. Если мощность горелки до 15 кВт (и для описываемой далее горелки Бабингтона), можно применить однопроводную схему поджига от автомобильной катушки зажигания искрой от электрода на форсунку; имеется в виду наличие только одного высоковольтного провода. Условие – ручной вывод на режим: горелку зажигают на минимальной мощности и вручную выводят на штатную, следя, чтобы факел не забился в судорогах и не сорвался.

Для зажигания горелки на отработке по однопроводной схеме корпусную клемму трансформатора соединяют с корпусом горелки и форсункой разными обратными проводами. Искра не постоянный ток, а импульсный разряд, и электрическая цепь становится чувствительной к наличию в ней реактивности. Электрическая реактивность массивного корпуса горелки больше, чем форсунки, что уже облегчает искре выбор в пользу сопла. Если же дополнительно включить в корпусный обратный провод небольшую индуктивность (см. рис.), то и однопроводное зажигание станет вполне стабильным.

Об автоматике

Горелки на отработке, режим работы которых задается с пульта (напр., известные NORTEC) стоят очень дорого, но без автоматики городить самодельную эжекционную горелку на отработке нет смысла: даже при фиксированной мощности и заправке топливом из одной партии нужно для получения стабильного пламени регулировать одновременно подогрев топлива и подачу воздуха. Поэтому самодельные эжекционные горелки на отработке (исключая образцы, лишь бы повозиться с ними) делаются полуавтоматическими с установкой мощности вручную и применением относительно недорогой автоматики от котлов отопления, см. напр. видео

Видео: горелка на отработке с автоматикой

Горелка Бабингтона

Сам Роберт Бабингтон, запатентовавший свою горелку в 1979 г., признавался, что, отчаявшись придумать форсунку, не засоряющуюся от отработки, вспомнил об одном из законов Мэрфи, гласящем: «Если железина ну вот все равно никак не хочет работать, попробуй сделать в ней все наоборот». Бабингтон попробовал продувать воздух сквозь тонкий слой масла – получилось. Пошел туман, а уж как его сжечь, дело известное.

Такое техническое решение оказалось возможным благодаря тому, что масло реологическая жидкость. Попросту – сверхтекучая. Сверхтекуч не только экзотический гелий II. Реологических жидкостей хватает и вокруг нас. Кто забывал на столе открытую банку с подсолнечным маслом, сразу поймет.

Конструкция горелки Бабингтона показана слева на рис., а справа – устройство камеры сгорания (дожигателя) для нее. Здесь уже виден недостаток данной горелки: чтобы сжечь отработку более чем на 95%, требуется 3-х ступенчатая подача воздуха (кроме как для распыления), причем частично с подогревом. Хотя наддува все равно не требуется.

Действует горелка Бабингтона довольно просто: топливо капает на распылительную головку со сферической поверхностью, что обеспечивает равномерное его растекание. Капает с избытком, чтобы воздуху всегда было что сдуть. Выброшенное воздушной струей из сопла в головке масло образует туман, который поджигается. Топливная пленка постоянно наползает на сопло благодаря реологическим свойствам масла. Избыток топлива стекает в сборник, откуда питательным насосом подается через подогреватель обратно в расходный бак (питатель). Часто вместо поплавка, включающего насос, питатель снабжается стоком избытка в баке прямо в сборник; питательный насос в таком случае работает непрерывно. Однако и в горелке Бабингтона достаточно конструктивных нюансов.

Нужна ли полная сфера?

Мощность, снимаемая с одного сопла горелки Бабингтона, ограничена конечной величиной текучести масла. Поэтому головки мощных горелок Бабингтона буквально истыканы порами. Если от горелки требуется не более 5-7 кВт, вместо технологически сложной полносферической головки возможно применить часть сферической поверхности.

Устройство горелки Бабингтона с частично сферической распылительной головкой показано на рис; (ак такую сделать, во всех подробностях и с фото описано здесь: diyworkplace.ru/14-diy-oil-burner.html). Помимо доступности материалов, на этой горелке хорошо учиться настраивать подачу топлива: чуть больше дал, масло затекает за лепесток головки, воняет, подгорает, забивает распылительную камеру.

Сфера все же лучше

Сферическая головка в горелке Бабингтона лучше еще и тем, что экономит топливо: в горелке с частично сферической головкой добрая доля обратки пригорает до невозможности использования. В конце концов оказывается, что в баке еще четверть и более, а горелка не запускается.

Как сделать распылительную головку горелки Бабингтона из недорогих материалов совсем иного назначения, имеющихся в широкой продаже, показано на рис.:

Заглушка от карниза штор хороша тем, что ее срезанная поверхность плоская и ровная. Просверлить в такой заготовке головки отверстие сопла не составит труда на обычном сверлильном станке. Если оно уйдет от полюса сферы в пределах 1-2 мм, это ничего. Главное – оси сопла и сферы будут параллельны и факел будет бить ровно. Можно даже увеличить мощность горелки, просверлив вокруг полюса сферы 3-4 отверстия не ближе 6 мм друг от друга треугольником или квадратом. Осталось решить – как сверлить?

Как сверлом 0,6 проделать отверстие 0,25

Допустимые пределы диаметра сопла горелки Бабингтона 0,1-0,5 мм. С узкого сопла снимается меньшая максимальная мощность, но расширяется диапазон ее регулировки, которая осуществляется изменением давления воздуха на распыление. Последнее для сопла 0,1 мм может меняться в пределах 0,5-5 атм, для сопла 0,25 мм – 1-3 атм, а давление перед соплом 0,5 мм нужно держать в пределах 2(+/-)0,2 атм, иначе пламя или срывается, или гаснет. Величину диаметра сопла 0,25 мм еще Бабингтон признал оптимальной; более узкие сопла забиваются пылью из воздуха, что требует как минимум 2-ступенной его очистки.

Но как просверлить отверстие диаметром 0,25 мм? Сверла такие далеко не везде купишь, а станок нужен повышенной точности, иначе сверло сразу ломается.

Выход из положения – сделать сопло из части иглы от медицинского шприца. Диаметры канала игл шприцов на 0,2-1 куб. см. находятся как раз в оптимальных пределах, а их наружный диаметр 0,4-0,6 мм. Сверла такие есть в широкой продаже, а заправлять их можно в обычную настольную сверлилку. Изготовление сопла горелки Бабингтона из медицинской иглы производится след. образом:

• Вырезаем из иглы кусок длиной на 2-3 мм больше толщины стенки головки.
• Прочищаем тонкой жесткой проволокой от опилок и заусенцев.
• Сверлом чуть больше наружного диаметра иглы сверлим в головке пионерный канал. Если сверлом 0,6 засверлить канал под иглу 0,4 по наружи, ничего страшного.
• Сверлом диаметром на 0,15-0,2 мм больше пионерного зенкуем отверстие с обеих сторон. Фаску нужно снять крошечную, поэтому зенкуем вручную, обмотав хвостовик сверла изолентой и поворачивая его пальцами.
• Вставляем отрезок иглы в пионерное отверстие.
• Двумя острыми шильями или, лучше, слесарными чертилками, разворачиваем концы отрезка иглы. Разворачивать из нужно одновременно, слегка надавливая и проворачивая инструменты в противоположные стороны.
• Раструб внутри оставляем как есть, он ничему не мешает.
• Наружный излишек снимаем наждачным камнем не грубее №360.
• Еще раз прочищаем канал сопла, продуваем – головка готова.

А если головка уже готова?

Очень даже возможный вариант. Если на головку взять готовую форсунку для дизтоплива; подойдет дефектная из хлама или по дешевке. Любителей смущает, что выпускаются они на мощность от 20 кВт, но в данном случае бояться нечего, т.к. в форсунку пойдет не соляра, а воздух. Зато ее рабочая поверхность точно полусферическая, зеркально гладкая, с воротником, не дающим маслу затекать куда не надо и пригорать. Сопло, правда, будет от 0,7 мм, но его можно сузить, как описано выше. Как из дизельной форсунки сделать головку горелки Бабингтона, пригодной для долговременного интенсивного использования, да еще и с автоматикой от водогрейного котла, см. сюжет

Видео: горелка Бабингтона с автоматикой

Компрессор для распыления

Воздуха на распыление в горелке Бабингтона нужно немного, но под приличным давлением. Лучше всего для этой цели подойдет компрессор от старого холодильника, только перед ним надо поставить автомобильный воздухофильтр, иначе вакуумный насос быстро выйдет из строя. Нужен также ресивер, т.к. струю такой компрессор даст сильно пульсирующую.

Большое достоинство такой системы – возможность автоматизации зажигания горелки без электроники. Используем для этого предохранительный клапан (см. рис.), т.к. холодильный компрессор нагоняет давление больше 5 атм. Клапан возьмем самый плохой, тарельчатый с плоским седлом (тарелку и седло нужно будет притереть друг к другу с абразивом №600 или тоньше и промыть спиртом). У таких клапанов большой гистерезис (отношение давлений открывания и закрывания), но в данном случае нам того и нужно. Мы еще и усилим гистерезис клапана, надев на его шток грузик. Когда компрессор накачает ресивер до давления первоначального срабатывания, клапан резко «пшикнет», подпрыгнет вверх и на 1-2 с замкнет микровыключатель, подающий питание на трансформатор зажигания. Пойдет расход масла на горение, увеличится расход воздуха (холодную масляную пленку продуть труднее), и клапан станет подрабатывать, не доставая до микрика. Регулировочной гайкой удобно менять давление воздуха для изменения мощности горелки.

Смазка компрессора

В холодильнике компрессор смазывается хладоагентом, т.к. выкачивает из испарителя не чистый пар, а фреоновый туман. Вдруго компрессор зачавкал, это значит, что хладоагента слишком много и в системе он циркулирует в капельно-жидком состоянии. Если заставить холодильный компрессор качать воздух, он без смазки скоро испортится.

Смазывать компрессор от холодильника можно веретенкой или другим машинным маслом для точной механики. Сначала нужно сделать дозатор смазки, из бачка на 50-100 мл, иглы от обычного шприца на 2-10 кубиков, трубки от аппарата для переливания крови и пары зажимов от него же. Верхним перекрывают подачу смазки, а нижним регулируют ее величину.

Настройку дозатора производят в свободном пространстве. Нужно добиться, чтобы капля смазочного масла накапливалась на острие иглы, направленной точно вниз, в течение 2-4 мин, и еще столько же висела, пока не оторвется. Тогда иглу перпендикулярно вводят в подающий воздуховод компрессора так, чтобы ее скос находился посередине просвета и был ориентирован по потоку. Если иглу повернуть скосом вбок или против воздуха, масло не пойдет.

Система готова к использованию, но в процессе работы нужно будет еще за ней последить. Вдруг спустя некоторое время после запуска горелки характер горения изменится, это значит, что масла в компрессор идет много и он гонит его излишек с воздухом. Если до этого проходит не менее 10 мин, а пламя остается, только начинает пульсировать или коптить, поправить дело можно, немного повернув иглу, не более чем на 45 градусов. Не помогает или симптомы появляются раньше – нужно перенастраивать дозатор смазки на большее время накопления капли.

Пламя – в трубу!

С горелкой на отработке можно проделать любопытный опыт, результаты которого видны на след. рис.:

Пропустив пламя горелки сквозь всего 1 м широкой трубы, увидим его уже не таким бешеным и сильно остывшим (поз. 1), а от трубы вверх заметен будет мощный поток нагретого воздуха. Если взять трубу диаметром от 200 мм и длиной от 3 м (поз. 2), то температура газов на ее выходе упадет менее чем до 100 градусов. Выставим устье трубы наружу – масляная вонь в помещении перестанет ощущаться, хотя газоанализатор и покажет превышение примесями жилищной нормы. Осталось герметически присоединить устье трубы к дымоходу, и получим систему отопления с КПД более 80%.

Испарительные

Отработку можно сжечь вовсе без наддува и подогрева, пуская по каплям в раскаленную чашу. Но такие устройства, как сказано выше, более-менее прилично работают только в составе котла или печи на отработке, так что горелками в собственном смысле не являются и рассматриваются в других публикациях.

В чашу испарительной горелки на отработке подается топливо-воздушная смесь, т.е. необходим небольшой наддув (вентилятор от 20 Вт). Чаша предварительно нагревается или газовым факелом (поз. 1 на рис.), или подаваемым по каплям (пока без наддува) штатным топливом, поджигаемым калильной свечой (поз. 2). Последнее проще, но первые 3-5 мин копоти будет много. Когда пламя от очередной капли очистится и начнет взвиваться с шумом, свечу выключают и пускают воздух. В чаше появятся синие язычки (поз. 3 и 4), свидетельствующие о полном сгорании масла, но примеси к нему перейдут при этом в химически более агрессивную форму и уйдут в воздух, поэтому пользоваться испарительными горелками на отработке нужно осторожно, см. выше. К размерам деталей испарительная горелка не критична; основа – водопроводные трубы 1/2″ и 2”.

Примечание: для временного запуска на отработке, напр., гаражной буржуйки, удобнее будет испарительная горелка, действующая по тому же принципу, но в которую топливо-воздушная смесь подается сбоку по касательной, см. видео ниже:

Видео: испарительная горелка на отработке для печи

Почему отработка

Капельная подача топлива широко используется в теплотехнике, если требуется тепловая мощность прим. до 15 кВт. Принцип действия капельной печи прост: жидкое топливо капает в нагретый испаритель, в который подается первичный воздух. Каждая капля испаряется и частично сгорает тут же, поддерживая температуру испарителя. Остальные пары топлива поступают в камеру сгорания с притоком вторичного воздуха, где и сгорают полностью. Таким образом, в капельных печах осуществляется 2-х ступенчатое сжигание топлива. В отличие от печей с безнапорными горелками, где топливо греет до испарения только само себя, в капельных часть тепла от сгорания каждой капли расходуется на подогрев довольно массивного испарителя, что и определяет их меньшую экономичность. Но и способы минимизировать этот недостаток существуют, см. далее.

Предельная мощность капельной печи во многом определяется свойствами топлива: если, чтобы получить заданное количество тепла, топливо нужно пускать струйкой, печь становится пожаро- и взрывоопасной. Отработка в этом отношении хороша тем, что ее вязкость и поверхностное натяжение велики, т.е. капли отработки возможно получить частые и крупные. Существенно хуже по данным параметрам дизтопливо, хотя печку на отработке и дизеле сделать все же можно, см. далее. На легком жидком топливе капельные печи не делают – опасно. Мазут и нефтешлам слишком ценны как топливо, а источники тяжелых топлив промышленных масштабов стабильны, чтобы сжигать их как попало.

Что представляет собой известное изобретение Бабингтона

У каждого изобретения есть свой автор, даже если его имя незаслуженно забыто потомками. Так, например, британский изобретатель Роберт Бабингтон в 1969 г. получил патент на печь, работающую на дизельном топливе, которая напоминала осветительный керогаз, функционирующий на парах керосина. Конструкция Роберта Бабингтона первоначально была рассчитана на керосин, затем ее приспособили под солярку. Когда количество автомобилей несоизмеримо возросло, отработанное масло нужно было как-то утилизировать. Поэтому рационализаторы искали подходящие для этих целей устройства.

Сначала на основе запатентованного изобретения Р. Бабингтона появилась дизельная горелка своими руками, затем ее приспособили для сжигания масла и других видов топлива. Аппарат, функционирующий на отработке, появился намного позже дизельной конструкции, но по популярности и безопасности он превзошел своего предшественника.

Через некоторое время подобное устройство предлагали заново, поскольку истек срок действия первого патента, а печь на жидком топливе не утратила актуальности. Похожие аппараты повторялись в разных вариантах, при этом горелку Бабингтона своими руками пытались собирать не только мастера-самоучки, но и конструкторские бюро солидных предприятий.

Горелка по конструктивному решению относится к несложным приспособлениям, поэтому с успехом изготавливается в домашних условиях. Она отличается достаточно высокой эффективностью в плане получения тепла, необходимого для обогрева:

• технологических установок;
• небольших мастерских;
• цехов;
• гаражей;
• складских и подсобных помещений.

На заметку! Не стоит приспосабливать самодельную горелку своими руками для отопления жилья, поскольку перегоревшее масло имеет специфический запах.