Горелка на отработанном масле по принципу роберта бабингтона. Горелка на отработке своими руками: пошаговая инструкция с фото Простая горелка на отработанном масле

Для тех, кто держит свою автомастерскую или просто имеет большие запасы отработанного масла, незаменимой вещью станет создание горелки. Описанная ниже горелка может работать на отработанном масле, причем масло может быть смешанным с водой или даже с опилками. Это позволит без проблем отапливать гараж или другое помещение отработанным маслом.

Принцип работы устройства очень прост. Масло протекает по сферической поверхности, образуя на ней тонкую пленку. В этой поверхности имеется отверстие, через которое под давлением подается горючий газ или обычный воздух. При этом поток воздуха будет распылять масло, и оно будет воспламеняться в печи. Чтобы эффективнее распылить масло в холодное время года, предусмотрена простая система подогрева.

Материалы и инструменты для самоделки :
- листовое железо;
- ведро;
- автомобильный масляный насос;
- электродвигатель для маслонасоса (с регулятором оборотов);
- болт на М10;
- датчики света и тепла;
- медная трубка;
- воздушный электромагнитный клапан.

Инструменты: дрель, паяльник, ножовка, болгарка, ключи, плоскогубцы, сварочный аппарат.

Приступаем к сборке горелки:

Шаг первый. Принципиальная схема устройства
Еще такое устройство называют горелкой Бабингтона. Ниже можно увидеть оригинальную схему.

При работе масло протекает по наружной части форсунки, в связи с этим его чистота не сказывается на работе устройства. Воздуха самоделка расходует очень мало, всего несколько литров в час. Для создания воздушного потока подойдет компрессоры от холодильников или аквариумов.

В системе есть масляный насос, он предназначен для того, чтобы масло, стекающее по сфере вниз, подавать обратно наверх в емкость.

Шаг второй. Вид горелки
Горелка была сделана в виде насадки, которая надевается на ведро с маслом. Масляный насос, а также двигатель и регулятор оборотов были прикручены листу металла. В итоге вышла конструкция как на фото.

Шаг третий. Изготовление форсунки
Поскольку сферического элемента конструкции автору найти не удалось, эта часть была сделана из куска нержавейки, которая была приварена к болту М10. Далее пластине была придана сферическая форма с помощью наждака.

В центре болта было просверлено отверстие диаметром 5 мм. Затем в это отверстие была запрессована алюминиевая заглушка. А уже в этой заглушке было просверлено отверстие диаметром 0.3 мм, но рекомендуется использовать отверстие диаметром 0.25 мм.

Затем форсунка была вставлена в чугунный тройник на 1,5". Для тройника было изготовлено основание с гидрозатвором, в качестве безопасности.

Вот еще одна схема, как должна работать горелка

Шаг четвертый. Сборка механической части устройства
Медную трубку необходимо свернуть в спираль, по диаметру она должна быть чуть больше, чем выходной диаметр тройника. Чтобы успешно согнуть трубку в спираль, ее нужно наполнить песком.

Затем трубка крепится к тройнику. Вот и все, горелка собрана. Спираль нужна для того, чтобы подогреть поступающее масло. Делается это для того, что прогретое масло становится более жидким, а это позволяет лучше его распылять.

На фото можно увидеть, как выглядит форсунка спереди. Как можно заметить, при работе масло распыляется довольно тонко.

Шаг пятый. Электронная часть горелки
Используя некоторые датчики и другие электрические устройства, можно добиться автономной работы горелки.
Чтобы горелку можно было удобно запускать, была приобретена пропановая горелка.

Система будет работать следующим образом. При запуске контроллер будет подавать искру и одновременно открывать кран с газом. После того как газ загорится, термопара уловит наличие огня и затем электроника начнет подачу масла и воздуха. Далее с помощью оптического датчика идет контроль мерцания пламени горелки. Как только пламя начнет устойчиво мерцать, электроника перекроет подачу газа.

Еще в системе будет предусмотрен датчик температуры. Когда горелка будет нагреваться до предельно допустимой температуры, она будет отключаться, остывать, а затем включаться снова.

Еще при желании самоделку можно оснастить двумя соплами, в итоге горелка сможет работать в трех режимах. Например, можно включать маленькое сопло, большое, или одновременно два сразу. Для этого будут необходимы два воздушных клапана.

Горелку для запуска автор решил сделать сам, ориентируясь на принцип китайской горелки.

В итоге Горелка Бабингтона способна работать при давлении пропана 0,2-1 кг/см. К горелке была приварена трубка со свечой от автомобиля, чтобы к ней можно было крепить горелку для запуска. Также была установлена трубка для крепления датчика наличия пламени.

По словам автора, запускается горелка легко, достаточно одной искры. При этом горит довольно ровно и пламя нельзя сдуть. Чтоб горелка Бабингтона могла работать в холодные зимы, давление пропана было выставлено низким. Зимой оно может быть порядка 0,5-1 кг/см.

© При использовании материалов сайта (цитат, изображений) указание источника обязательно.

Утилизация отработанного моторного масла (отработки) достаточно серьезная проблема во всем мире. Вместе с тем энергетический потенциал отработки высок; сжигая ее, можно получить много тепла, несравненно более дешевого, чем от любого другого энергоносителя. Вопросом, как делается горелка на отработке своими руками, интересуются не только профессионально связанные с автохозяйством – запас отработки поможет сэкономить значительную сумму и на отоплении подсобных помещений в частном домовладении. Для отопления жилых помещений отработка совершенно непригодна из-за содержащихся в ней изначальных присадок в моторное масло и попавших в него в процессе эксплуатации примесей. Однако отработка – весьма специфичное горючее, и любая иная горелка для жидкого топлива на нем не заработает. В этой статье рассматривается, горелки каких типов «едят» отработку и что нужно учесть при их изготовлении.

Особенности топлива

Отработка топливо не только грязное, но и очень липкое. Одна из задач присадок в моторное масло – обеспечить облипание им тонким слоем трущихся поверхностей, работающих в тяжелых условиях. Поэтому горелки на отработке работают почти исключительно с подогревом топлива, увеличивающим его текучесть: слишком вязкое горючее не смешается как следует с воздухом, не пройдет через сопло форсунки, или не облечет ровным слоем распылительную головку (см. далее).

Поджечь отработку тоже не так-то просто: чтобы это было за моторное масло, горящее в сильно нагретом двигателе? Фактически для быстрого и надежного поджига отработки пригодны только электрическая искра и газовый факел. Есть, правда, одно исключение, см. далее.

И третье – отработка загрязнена не только твердыми частицами, но также водой и/или антифризом, попавшими в нее из системы охлаждения ДВС. Фильтрация топлива – достаточно сложный процесс. Организовывать его имеет смысл, только если отработка на топливо постоянно есть в наличии, напр., в достаточно крупной и загруженной работой автомастерской, а горелка на отработке для нерегулярного использования должна быть нечувствительна не только к твердым загрязениям, но и к обводненности топлива.

Электричество для горелки

Отсюда следует неблагоприятный вывод: энергонезависимых горелок на отработке не бывает. Есть способы сжигания отработки без наддува и подогрева, но такие устройства (см. далее) дают приемлемые технические и экологические показатели только в составе разработанных заодно с ними теплогенерирующих приборов и горелками как таковыми не являются. Поэтому, если у вас электроснабжение ненадежно, а отработки довольно, лучше будет или котел.

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.

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.

Как приспособить компрессор от холодильника для воздушного питания горелки Бабингтона на отработке

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

Подведем итоги

Итак, горелка на отработке устройство достаточно сложное, дома на столе такую не сделаешь. Тем не менее, решая, быть или не быть горелке на отработке из ваших рук, учтите еще одно существенное обстоятельство. А именно, удельный расход топлива на обогрев отработкой наименьший: ок. 100 мл на 1 кВт тепловой мощности в час. Лучшие дизельные и мазутные горелки расходуют от 130 мл*кВт/час, а керосиновые и бензиновые от 160 мл*кВт/час. Стоимость отопления от тех, других и третьих сравнивать не приходится, т.к. отработка уже отработала свою цену в моторе.

Горелка на отработке своими руками может быть необходима при наступлении холодов. Можно, конечно, для обогрева своего жилья использовать другие разновидности оборудования такого рода, но одним из самых недорогих и простых в изготовлении выступает горелка на отработанном масле. С ее помощью можно довольно просто обогреть дачный домик или подсобное помещение. В качестве достоинства можно выделить не только дешевизну изготовления, но и доступность топлива, которое расходуется очень экономично. Если вы работаете в транспортной компании, или у вас есть возможность достать масло, то будет возможность не только использовать топливо бесплатно, но и без проблем утилизировать его.

Особенности изготовления горелки

Своими руками сделанная, должна иметь незначительный размер, а внешне она станет напоминать газовый баллон. К корпусу сверху и снизу фиксируются отрезки трубы, которые выполнены из металла. Укрепить их необходимо посредством сварки, а расположить - противоположно по отношению друг к другу. Нижний отрезок нужен для того, чтобы подавать масляно-кислородную взвесь в отделение, где осуществляется горение. Верхний отрезок используется в роли раструба горелки. Из него извергается факел пламени со значительной температурой. Для того чтобы обеспечить поток воздуха в конструкцию для образования пламени, применяется бытовой пылесос, использовать необходимо тот, что обладает значительной мощностью.

Подготовка перед началом работ

Горелка на отработке своими руками не может быть выполнена без использования некоторого набора инструментов, среди них аппарат для сварки, который позволит правильно соединить элементы. Понадобится и болгарка, а также токарный станок.

Процесс изготовления следует начинать с корпуса, для чего предстоит подыскать пустой газовый баллон, габариты которого подходят.

Манипуляции с баллоном

Если вы задумались над тем, как сделать горелку на отработанном масле Бабингтона своими руками, то предварительно должны избавиться от заливного отверстия баллона. Далее посредством заранее подготовленного шаблона необходимо произвести разметку, которая понадобится для правильного проведения монтажа труб. Затем в дело вступает если такая есть в вашем наборе инструментов. С ее помощью предстоит подготовить отверстия, расположив их по внутренней части контура. В процессе этого будет необходимо использовать сверло в виде спирали. От перемычек, которые образовались между отверстиями, предстоит избавиться, использовать при этом нужно зубило или болгарку, но действовать при этом необходимо очень аккуратно.

Горелка на отработке своими руками должна быть выполнена с учетом образования правильных отверстий для монтажа труб, для этого следует использовать круглый напильник, который позволит расточить окружности, действовать при этом нужно вручную, что усложнит процесс и сделает его более длительным. Если есть желание, взамен этого инструмента можно использовать фрезу, которая предварительно помещается в электрическую дрель. Не следует забывать о том, что при работе с металлом мастер обязательно должен соблюдать правила техники безопасности.

Работа над монтажом труб

В отверстия необходимого диаметра следует установить трубы, которые крепятся посредством сварки. Трубы заблаговременно нужно разметить, а после отрезать от них нужную часть при помощи болгарки. В нижней части этого элемента стоит сделать отверстие, а после приварить гайку М16. Данное отверстие пригодится для монтажа форсунки для масла.

Изготовление форсунки

Горелка на отработанном масле своими руками, инструкция по изготовлению которой представлена в статье, может быть выполнена на токарном станке, который пригодится на этапе выполнения масляной форсунки. В качестве основания стоит применить стержень, который обладает гладким хвостовиком. Он будет необходим при фиксации шланга для подвода топлива. Если будет в горелке то нужно на этой части подготовить резьбу. На значительной части длины стержня следует нарезать метрическую резьбу. Труба должна иметь диаметр, равный 16 мм. Почти во всю длину форсунки нужно просверлить отверстие. Оно может иметь поперечную деталь, которая находится внизу, тогда как ее диаметр равен 3 мм. Если мастер может работать на токарном станке, то данная деталь может быть легко выполнена самостоятельно. Но если у вас нет в наличии такого оборудования, то изготовление детали можно заказать у специалиста.

Принцип действия описываемой части горелки основывается на стекании масла, которое обладает вязкой консистенцией, из отверстия, сделанного в поперечной детали. После отработка захватывается потоком кислорода. При этом топливо разбивается на капельки. Это приводит к тому, что возгорание происходит проще.

Изготовление горелки на отработке

Горелка на отработке своими руками, рабочая модель которой представлена в статье, будет работать настолько эффективно, насколько окажется интенсивным поток кислорода. В основе системы корректировки этого параметра лежит чашка, выполненная из металла. Она обладает полукруглым днищем, помимо прочего, в ней есть отверстие, которое имеет заданный диаметр. Данная достаточно простая деталь тоже может быть выполнена на токарном станке. Выполнить дно в виде полусферы можно с использованием резцов, а заняться работой должен профессиональный токарь. Корректировать поток воздуха необходимо шторкой, которая обладает круглой формой. Ее крепление следует произвести на оси Г-образной формы, используя для этого винт М4, только так удастся получить прочное сопряжение, которым станет обладать выполненная горелка своими руками, отработанное масло в ней может стать опасным. Но избежать проблем, которые могут привести к пожару, можно, если соблюдать правила пожарной безопасности.

Для того чтобы обеспечить надежное соединение выходного патрубка, на который крепится шланг, следует применить переходник. На последнем по всей его длине обязательно должна быть прорезь. Переходник, ко всему прочему, обеспечит нормальную работу задвижки для воздуха.

Изготовление крышки горелки

Во время розжига доступ в отсек отработки обеспечивает элемент, который выполняется в виде крышки. Эта деталь должна обладать достаточно значительным весом. Ее монтируют на заблаговременно приваренных навесах, которые должны быть монтированы на горловине корпуса конструкции. Если элемент будет выполнен в менее внушительном весе, то появится вероятность самопроизвольного открытия приспособления при функционировании горелки. Проверить правильность работы горелки можно оценив пламя, которое должно быть ровным и обладать фиолетовым оттенком, оно будет появляться при сгорании масляно-кислородной смеси в корпусе конструкции.

Правила пожарной безопасности

Самодельная горелка на отработанном масле должна быть не только эффективной, но и безопасной. Для того чтобы обеспечить соблюдение правил безопасности, необходимо защитить место фиксации форсунки и шланга, по последнему из которых поступает масло в жидком виде. Защита должна быть произведена посредством использования экрана из металла. Он необходим для того, чтобы предотвратить от возгорания отработку, если возникнет нарушение герметичности.

В заключение

Своими руками выполняется достаточно просто, хоть на некоторых этапах и есть необходимость использовать токарный станок. Если у вас есть такой в наличии, то необходимо соблюдать правила техники безопасности. Это же касается и проведения слесарных работ. Помимо прочего, в работе может возникнуть необходимость использовать и другие электроинструменты, которые предполагают необходимость соблюдать требования пожарной безопасности. Мастер обязательно должен пользоваться предметами индивидуальной защиты.

Когда изготавливается горелка Бабингтона своими руками, необходимо соблюдать внимательность при выборе баллона, который ляжет в основу корпуса горелки. Обязательно необходимо освободить его от остатков газа, в противном случае может возникнуть непредвиденная ситуация, чреватая опасными для жизни травмами.

Горелка Бабингтона

Сложность изготовления: ★★★★★

Время изготовления: Пару дней

Подручные материалы: ██████░░░░ 60%

Работаю в автомастерской, столкнулся с проблемой утилизации отработки. Недавно нашёл в Интернете интересную схему, и решил сделать горелку на отработке своими руками, причём она может работать на неочищенном масле, смешанном с водой или даже со стружкой!
Основная идея такова: масло течёт по сферической поверхности и растекается по ней тонкой плёнкой. Если подавать воздух или горючий газ через маленькое отверстие в поверхности (прямо под слоем масла), струя будет мелко распылять масло. Если поджечь - получим отличный масляный факел.

• Ведро
• Листовое железо
• Автомобильный маслонасос
• Двигатель для маслонасоса с регулятором оборотов
• Болт М10
• Медная трубка
• Датчики тепла и света
• Электромагнитный воздушный клапан

• Дрель
• Болгарка или ножовка
• Сварочный аппарат
• Ключи, плоскогубцы
• Паяльник

Как сделать горелку на отработке




Схема работы


В честь своего создателя, горелка называется горелкой Бабингтона. Вот оригинальная схема







Как работает


Масло течёт снаружи форсунки, поэтому и его чистота не влияет на работу. Расход воздуха очень мал, всего несколько литров в час.


Можно использовать самодельные компрессоры из холодильников, или компрессоры от аквариумов.


Также масло, стекающее со сферы, нужно подавать обратно в бак, а это значит, что нужен масляный насос.


• Горелку я решил сделать в виде насадки на ведро с маслом. Автомобильный маслонасос приделан к листу железа вместе с мотором и редуктором и регулятором оборотов для регулировки подачи масла.
  

  

  
  

  Делаем форсунку горелки на отработке

  
  

  Металлическую сферу найти не удалось, поэтому я приварил полоску нержавейки к болту М10 и на наждаке придал ей сферическую форму.

  
  

  В центре болта сделал отверстие диаметром 5 мм, и запрессовал в это отверстие заглушку из алюминия, и в ней сделал отверстие диаметром 0,3 мм,
  

  
  

  

  
  

  

  
  

  Форсунку вставил в чугунный тройник на 1,5", изготовил к тройнику основание с гидрозатвором для безопасности.
  

  

  Принципиальная схема будущей горелки Бабингтона

  

  
  

  Сворачиваем медную трубку в спираль диаметром чуть больше выходного диаметра тройника
  

  Чтобы не нарушить структуру трубки, перед изгибанием засыпьте в неё песок

  
  
  

  Крепим трубку к тройнику.
  Горелка Бабингтона в сборе. Масло подаётся по медной трубке. Трубка согнута в спираль, чтобы обеспечить подогрев масла.
  

  Нагретое масло становится более жидким и лучше распыляется

  
  

  

  
  

  Форсунка

  
  Вид спереди, можно видеть форсунку в центре
  

  

  
  Вот горелка на отработке в работе. Можно видеть, насколько тонко распыляется масло
  

  

  
  

  Автоматизация горелки на отработке

  
  

  

  
  

  План действий

  
  Для старта самодельной горелки на отработке попробую использовать покупную пропановую горелку. Если вместо воздуха на форсунке использовать пропан, то можно обойтись без поджигающей горелки.
  Автоматика будет работать примерно так: контроллер открывает кран с газом и подаёт искру. Когда датчик пламени (термопара например) регистрирует наличие пламени, отключается зажигание и через некоторое время включается подача масла и воздуха, после чего наличие пламени на горелке контролируется оптическим датчиком. Как только пламя начнёт устойчиво мерцать, газ на поджигающую горелку перекрывается. Также будет установлен датчик температуры, и после перегрева выше критической температуры горелка Бабингтона будет выключаться, остывать, и включаться снова.
  Форсунку пришлось заменить на меньшую, горит немного слабее (а то подойти невозможно было). Можно реализовать ступенчатую регулировку мощности, для этого делаем два сопла с разным диаметром, одно больше чем другое. Подключаем их к двум разным воздушным клапанам, и получаем три степени мощности, одно сопло, второе, либо оба сразу.



• Сделал поджигающую горелку, подглядев устройство у китайской горелки
  

  

  
  

  

  
  

  

  
  

  Горелка Бабингтона работает на пропане под давлением 0,2-1 кг/см. К горелке приварена трубка с автомобильной свечой для крепления поджигающей горелки и трубку для датчика наличия пламени.
  

  

  
  

  

  
  

  Промежуточные итоги

  
  Запускается замечательно, с одной искры, горит очень устойчиво, пламя не сдувается. Давление пропана поставлено низким для возможности горелки Бабингтона работать в холод, когда давление в баллоне опускается до 0,5-1 кг/см.



• Для автоматизации нужны датчики. Первым делом вытащил термопару из выброшенного котла.
  

  

  
  

  Также нашёл инфракрасный фототранзистор для датчика
  

  

Как известно, в дизельных горелках топливо под большим давлением нагнетается в форсунку и распыляется через очень маленькое отверстие.

В отличие от дизтоплива, отработанное масло - гораздо более вязкий продукт, который необходимо нагревать перед сжиганием для снижения вязкости. Но отработка склонна к образованию полимерных сгустков и нагара при нагревании, а также всегда содержит посторонние примеси, включения и достаточно крупные частицы металла и грязи. Поэтому горелки на отработанном масле достаточно сильно отличаются по своей конструкции от дизельных горелок.

Прежде всего, в подобных универсальных горелках топливо не нагнетается в форсунку с очень маленьким отверстием, а засасывается в форсунку специальной конструкции потоком сжатого воздуха от внешнего компрессора. При этом диаметр топливного отверстия у такой форсунки гораздо больше и она менее подвержена засору.

Схема горелки NORTEC WB

Отработанное масло имеет большую вязкость, поэтому его подогревают в специальном бачке. Бачок оснащен термостатом, позволяющим изменять температуру нагрева в зависимости от вида топлива. Этим обеспечивается универсальность горелок по топливу.

Сжатый воздух от внешнего компрессора, проходя с высокой скоростью через специальную форсунку, создает разряжение в топливопроводе и засасывает топливо из бачка подогревателя, одновременно распыляя его.
Создается горючая смесь, которая воспламеняется при помощи элетродов розжига.

Дополнительный объем воздуха для горения (вторичный воздух) подается вентилятором горелки в необходимом для нормального горения объеме.

Регулировка мощности в горелках такого типа производится регулятором первичного (сжатого) воздуха, установленным на горелке.

Форсунки для горелок на отработанном масле