Промышленные горелки на отработке и их особенности
Конструкции, осуществляющие отопление помещений и произведенные промышленным способом, характеризуются заранее объявленными свойствами производимого теплового потока.
При подборе заводской горелки на отработке учитывают ее параметры:
- заявленную в паспорте мощность устройства (она должна превосходить производительность отопительного агрегата);
- количество ступеней и особенности переключения режимов горения;
- комплектацию приборами подачи воздуха и топлива;
- возможность установки на планируемый котел генераторов тепла.
Дополнительно обращают внимание на толщину корпуса и двери котла для правильного подбора размеров сопла и распылителя пламени, которые должны быть толще
Инструкция по сборке печи
Чтобы правильно решить задачу, как сделать котел на отработке своими руками, нужно строго следовать пунктам инструкции:
- Сначала нарезают заготовки для верхней емкости. Для этого на листе стали выполняют разметку верхней и нижней плиты размером 35*62 см, двух торцевых стенок размером 35*12 см, двух продольных стенок размером 62*12 см и перегородки 35*10 см.
- Затем нарезают детали нижней емкости. Понадобится верхняя и нижняя плита размером 35*35 см и 4 боковые стенки размером 35*15 см.
- Далее приступают к изготовлению горелки. Для этого используется стальная труба, от нее отрезают кусок длиной 36 см. На этом отрезке делают отметки для 48 отверстий, расстояние между которыми должно быть одинаковым. С помощью молотка и пробойника накернивают точки сверления. Результатом должны стать 6 рядов по 8 точек.
- По полеченным точкам дрелью делают сквозные отверстия.
- Теперь в верхней панели нижней емкости делают небольшой люк согласно схеме котла на отработанном масле. Для этого отступают от края на 3 см и рисуют прямоугольник размером 10*15 см. По начерченным линиям вырезают пластинку.
- Далее нужно вырезать пластинку, которая будет закрывать лючок. Из листа стали вырезают прямоугольник размером 11*16 см и в центре высверливают отверстие диаметром 4 см. Полученный прямоугольник прикладывают к лючку на панели и делают сквозные отверстия под крепежные элементы.
- С помощью болтов и гаек соединяют пластинку и верхнюю панель нижней емкости.
- Приступают к сборке нижней емкости. В верхней панели делают отверстие для горелки и прихватывают трубу. Далее точечно приваривают верхнюю и нижнюю плиту к боковым частям.
- После сборки емкости проваривают все стыки, чтобы сделать конструкцию полностью герметичной. Для полной безопасности и эффективной работы котла на отработке шов должен быть сплошным и аккуратным.
- Теперь наступило время собирать верхнюю часть котла. Используя чертежи котла на отработанном масле своими руками, в нижней панели вырезают отверстие для трубы-горелки, в верхней панели – для дымоходной трубы. Затем к верхней панели последовательно приваривают боковые элементы, перегородку и нижнюю панель.
- Чтобы соединить обе емкости, их нужно приварить к трубе-горелке. Из-за смещения верхней части котла конструкция получается не устойчивой. Решить эту проблему можно с помощью диагональной распорки, приваренной к обеим частям. Она необходима для придания конструкции дополнительной жесткости.
- Все изделие необходимо внимательно осмотреть и выявить места некачественных соединений. Такие участки требуется проварить сплошным швом.
- Можно приступать к изготовлению ножек для котла на отработке. Для этого от стального уголка болгаркой отрезают 4 одинаковых куска длиной по 7 см. Из стального листа вырезают 4 квадрата со стороной 5 см, затем к ним приваривают уголки.
- Готовые ножки нужно приварить к нижней емкости котла. Этот этап требует аккуратной работы, так как для устойчивости конструкции на полу все ножки должны иметь одинаковую длину.
- Котел готов и его можно устанавливать на месте постоянного пребывания. Здесь же конструкция проверяется на устойчивость, а с помощью уровня выявляют имеющиеся перекосы.
- Для отведения продуктов горения из котла нужно собрать дымоходную трубу. Вначале собирают внутреннюю часть, которая представляет собой участок прямой трубы и колено для вывода через стену на улицу.
- Прежде чем сделать отверстие в стене, нужно правильно определить его расположение и размер. Для этого собранную дымоходную трубу примеряют к стене и обрисовывают ее контур. Чтобы получить ровные края отверстия, необходимо по начерченной линии через 2-3 см сделать несколько сквозных отверстий. После этого центральная часть должна удалиться без особых трудностей.
- Прямой участок внутренней дымоходной трубы закрепляют на котле, а колено выводят на улицу через отверстие в стене.
- Для безопасной работы котла на отработке нужно позаботиться об обустройстве внешней части дымохода. Поэтому снаружи к выходящей части колена присоединяют дополнительный участок трубы с коленом. Внешнюю часть требуется надежно зафиксировать под свесом крыши с помощью кронштейна.
- После того как конструкция полностью собрана требуется проверка тяги. К одному из отверстий трубы-горелки нужно поднести зажженную спичку, если тяга хорошая, то пламя будет отклоняться к трубе. При хорошей тяге отработка будет хорошо гореть. Для увеличения тяги можно немного приоткрывать лючок.
Недостатки котлов на отработке
Главный минус подобного устройства состоит в том, что его реакция на перекрытие подачи воздуха в топку не будет моментальной. Следовательно, процесс горения будет прекращаться не сразу, а спустя некоторый промежуток времени, за которое нагрев теплоносителя продолжится. Когда пламя окончательно погаснет, его нужно будет разжигать повторно. Это делают в ручном режиме, если конструкция не предусматривает какого-либо иного подхода.
Еще одним недочетом котла на отработке является его загрязненность по сравнению с другими отопительными приборами. Это, прежде всего, связано с используемым горючим. Если конструкция собрана правильно, то от нее не будет исходить неприятный запах. При нарушении технологии в помещение подобный запах будет в той или иной мере проникать.
Другим, не менее существенным, минусом таких котлов по сравнению с другими конструкциями является необходимость очищения горючего от различных твердых примесей, в числе которых могут попадаться кусочки металла либо металлическая стружка. Если не наладить систему фильтрации, то аппарат через определенное время выйдет из строя, а вернуть ему рабочее состояние будет весьма проблематично.
Обвязка. Дублирование печи на отработке электрическим агрегатом
Перед подключением котла следует продумать не только способ монтажа и точки размещения дополнительных устройств и запорно-регулировочной арматуры, но и способ вывода дымовой трубы наружу. Если она будет проходить через потолок, построенный с использованием легковоспламеняющихся материалов, то в нём устанавливают металлический пенал вдвое большего диаметра. Свободное пространство между трубами заполняют асбестом или другим негорючим материалом с хорошими теплоизоляционными свойствами.
Простейшим способом обвязки котла является интеграция в гравитационную систему отопления. Несмотря на простоту, его надёжность очень высока, поскольку в этом случае отпадает потребность в циркуляционном насосе и устройствах автоматики. Тем не менее использование дополнительного оборудования позволяет ускорить доставку теплоносителя к потребителям и выровнять температуру во всех точках системы, что даёт экономию топлива и повышает комфорт. В этих целях на обратной магистрали перед самым входом в котёл устанавливают центробежный насос и расширительный бак мембранного типа. Он необходим для того, чтобы система не разгерметизировалась при повышении температуры и давления. К верхнему патрубку подсоединяют напорную магистраль, а для регулировки температуры потребителей перед каждым радиатором устанавливают термостатическую головку или другое регулирующее устройство (трёхходовой клапан, вентиль для уменьшения сечения подающей трубы и т. д.). Для удаления воздушных пробок в верхней точки системы монтируют воздухоотводчик.
Схема обвязки котла, работающего на отработанном масле
Обвязка агрегата, работающего на отработке, требует учитывать инерционность этого вида оборудования. Другими словами, изменение температуры теплоносителя происходит постепенно, поэтому агрегат обязательно оснащают предохранительным клапаном. Он позволит сбросить давление при его повышении до критического уровня. Неплохим способом обезопасить и выровнять температуру является последовательное подключение водонагревателя косвенного нагрева. Он послужит тем самым буфером, который возьмёт на себя лишнее тепло в случае избыточного роста температуры.
Когда хотят подстраховаться на случай нехватки отработанного масла, рядом с самодельным котлом устанавливается электрический. Подключить дополнительный агрегат можно двумя способами — последовательно или в параллель. Достоинство первого способа заключается в том, что нагретый с помощью пламенной чаши теплоноситель будет поступать в электрический котёл, который можно настроить на определённую температуру срабатывания. При уменьшении пламени горелки он будет включаться и повышать температуру воды до нужного значения. Недостатком подобного способа является увеличение длины магистрали, а также полная неработоспособность системы в случае демонтажа одного из котлов для ремонта.
Параллельное включение подразумевает независимую работу двух отопительных агрегатов и характеризуется отсутствием указанных недостатков. К сожалению, и этот способ не лишён минусов, один из которых — необходимость монтажа гидрострелки и точного согласования режима работы и подачи обратной магистрали. К тому же фитингов, труб и арматуры при параллельном включении пойдёт намного больше, что непременно приведёт к увеличению стоимости и усложнению монтажа.
Видео: Автоматизированная работа агрегата с водяным контуром
Сегодня сжигание отработанного автомобильного масла является наиболее дешёвым и доступным способом утилизации. К сожалению, этот метод является не самым безопасным для окружающей среды, особенно при неполном сгорании топлива. Дело в том, что присадки и добавки, которые производители используют для повышения ресурса силовых агрегатов, являются вредными канцерогенными веществами. Котёл, который мы предлагаем к изготовлению, спроектирован с учётом сжигания отработки при максимальной температуре. Это способствует полному распаду химических составляющих на безопасные вещества. Поэтому, приступая к работе, будьте внимательны в расчётах и прислушивайтесь к советам и рекомендациям специалистов.
Принцип функционирования и основные типы котлов на отработке
Котел отопления на отработке функционирует на основе пиролиза, сжигая не топливо, а газо-воздушную смесь, которая образовалась в результате его испарения. Существует два основных типа конструкций, которые отличаются способом подачи топлива в испаряющую камеру.
В первом способе топливо подается в камеру сгорания снизу. Метод подачи может быть разный. Самый простой это использование принципа сообщающихся сосудов.
Емкость с топливом соединяется с камерой сгорания довольно толстой трубкой, и отработка перетекает туда самотеком. Этот метод имеет тот недостаток, что необходимо постоянно контролировать уровень топлива в баке. В технически развитых системах подачи используются специальный маслонасос.
Схема печи на отработке — Фото 06
Более совершенное отопление маслом с помощью капельной подачи топлива. После предварительного розжига (или принудительного нагрева специальным устройством) на раскаленную чашу подают по капле топливо. Падая на раскаленную поверхность, отработка взрывообразно испаряется, маломощный вентилятор улитка подает сюда же атмосферный воздух, после чего и происходит полное выгорание обогащенной пиролизной смеси при высокой температуре.
Делаем своими руками
Чтобы самостоятельно собрать отопительный котел, который будет использовать в качестве горючего отработанное машинное масло, придется использовать следующие элементы конструкции:
- Котел;
- Насос;
- Расширительный бак;
- Горелка;
- Компрессор;
- Специальный циркуляционный насос;
- Магистраль для входа и выхода теплоносителя из котла;
- Различное оборудование, предназначенное для проведения сварочных работ.
При сборке конструкции учитывают, что в обязательном порядке придется сделать дымоход, через который все продукты горения будут уходить за пределы строения. Потолок придется предварительно предохранить от сильного нагрева, поэтому дымоход помещается в специальный кожух.
Обязательно принимают во внимание, что конструкция должна быть собрана таким образом, чтобы в ней образовывалась довольно сильная тяга. Нужно будет сделать и заслонку, которая позволит перекрыть тягу в один момент. Если же покупать специальную заслонку для подобного котла нет возможности или желания, то продумывают систему защиты попадания воздуха снаружи, потому что оно в данном случае будет бесконтрольным
Если же покупать специальную заслонку для подобного котла нет возможности или желания, то продумывают систему защиты попадания воздуха снаружи, потому что оно в данном случае будет бесконтрольным.
Кроме того, использование заслонки не дает помещению слишком сильно охладиться, если оборудование будет определенное время находиться в простое, поэтому такой элемент все-таки желательно установить.
Самодельная конструкция оснащена горелкой открытой конструкции, в результате чего происходит сгорание кислорода в помещении. Его недостаток может вызвать отравление угарным газом, поэтому необходимо продумать, каким способом будет происходить проветривание помещения.
Поблизости от котла категорически запрещается устанавливать легковоспламеняющиеся материалы любого рода. Трогать работающий котел запрещается, так как он довольно сильно раскаляется.
Проще всего собранный своими руками отопительный котел установить на камне, либо на жаропрочной плитке. Обшивать его панелями, выполненными из пластикам или древесины, запрещается, так как это может стать причиной пожара. Можно его выкрасить жаростойкими материалами. Если соблюсти все особенности технологии, то на выходе получится надежное устройство, которое будет стабильно работать, не создавая угрозы жизни, здоровья и имуществу людей.
Схема котла на отработанном масле
Пошаговая сборка котла
Итого, процесс сборки отопительного котла на отработанном масле протекает в несколько этапов:
- Сооружение горелки на основе трубы диаметром 89 мм с трубой диаметром 10 мм для подачи масла.
- Сооружение теплообменника для подключения водяного контура (на основном чертеже он представлен корпусом) – рекомендуем взять такой же диаметр, который будет использоваться в самом контуре.
- Сооружение корпуса, который располагается поверх теплообменника;
- Сооружение дымохода – рекомендованная высота составляет не менее 4-5 м.
Готовый котёл на отработанном масле монтируется на прочном основании (бетон, кафель). К нему подключается бак с отработкой, топливо подаётся дозировано, по капелькам, через регулирующий вентиль. К агрегату подключается отопительный контур, производится розжиг агрегата через смотровой люк. После выхода на рабочий режим останется контролировать температуру теплоносителя.
Монтаж печи, работающей на отработанном масле
Фундамента для такой печи не требуется, так как конструкция очень легкая, но поверхность, на которую устанавливают печь, должна быть строго горизонтальной. Устанавливают печь таким образом, чтобы было удобно заливать топливо. Для удобства заливки топлива используют воронку (лейку). Если полы деревянные, то перед тем, как установить печь — на пол настилают металлический лист.
Среди важных аспектов, касающихся конструкции можно выделить следующие:
- внутренний диаметр дымохода должен быть не меньше 10 см, толщина стенок – не менее 1 мм;
- толщина стали для резервуаров – 4 мм, для донышка топливника и крышки верхнего резервуара – 6 мм;
- длина горелки должна быть больше значения ее диаметра;
- оптимальный объем резервуара, предназначенного для топлива, от 8 до 15 литров;
- трубы выбирают из таких материалов как: нержавеющая сталь, медь, окрашенная жесть;
- дымоход обязательно должен иметь возможность демонтажа для удобства обслуживания печи;
- допускаются наклонное положение частей дымохода, находящихся в помещении (для улучшения прогрева помещения), однако вне помещения труба должна быть строго вертикальной (чтобы предотвратить задувание ветра).
Что потребуется для работы
- чертеж;
- сварочный аппарат и электроды;
- болгарка, отрезные круги для металла, напильник, наждачная бумага;
- стальные уголки или арматура;
- набор сверл и дрель;
- стальные листы толщиной 4 и 6 мм;
- трубы для дымохода и горелки;
- молоток;
- рулетка и уровень.
Подготовка и сборка печи (чертеж)
- Распечатываем чертеж и начинаем подготовку к сборке. Все детали соединяем сварочным аппаратом. Исключение – элементы резервуаров, помеченные на чертеже «плотно входит». Их делаем разборными. Все сварные швы тщательно проверяем на герметичность. Окалину зачищаем болгаркой или напильником.
- Листовую сталь раскладываем на ровной поверхности, делаем разметку и производим резку деталей болгаркой. На листогибочном станке производим гибку, подготавливая детали – стенки резервуаров. Проверяем плотность прилегания деталей.
- Слева на фото – готовая крышка нижнего резервуара, справа – нижняя его часть. Между собой их не свариваем, детали должны остаться разборными, но плотно прилегать друг к другу. Отверстие для заливки в печь топлива выполняем около 5 см в диаметре.
- Производим сборку верхнего резервуара (привариваем стенки к донышку).
- Привариваем в верхнем резервуаре перегородку-отбойник (ближе к отверстию для горелки). Присоединяем выхлопной патрубок. К нему впоследствии будем подключать дымовую трубу.
- На трубе, предназначенной для горелки, высверливаем 48 отверстий диаметром 9 мм каждое. Соединяем сваркой верхнюю камеру и горелку.
- Проверяем размеры деталей. Монтируем уплотнительное кольцо.
- Привариваем бак, предназначенный для заливки масла. Оснащаем его переливной трубой.
- Из металлического уголка вырезаем три ножки длиной 20 см и соединяем их с дном печи.
Создание печи на отработанном масле своими руками — видео урок
Некоторые детали данной печи можно вырезать из толстостенной трубы, использованного газового баллона. Но если баллонов не нашлось, согнуть металл в радиус нет возможности или желания, можно смонтировать аналогичную печь, но квадратного сечения. Вырезать детали этой конструкции намного проще. В случае отсутствия болгарки используем гильотинные ножницы для металла.
- Подготовим нижнюю часть печи. Для этого соединяем вместе ножки, дно и боковые стенки топливного резервуара.
- Верхняя часть топливника должна герметично надеваться на нижнюю. Тщательно проверяем размеры стенок перед резкой металла. Крышечку топливного бака крепим на шуруп или стальную клепку, чтобы обеспечить возможность поворачивать крышку при необходимости.
- В верхнем баке устанавливаем перегородку.
- Привариваем патрубок, который будем подключать к дымоходу.
Так как дымоход будет иметь несколько участков с наклоном 45 градусов, то в местах соединения труб устанавливаем специальные отводы. В месте прохождения трубы через потолочные перекрытия дополнительно обшиваем негорючими материалами (минеральная вата) и слоем металла (в строительных магазинах для этого продается специальный элемент «проход через крышу», облегчающий монтаж). Помимо отводов пригодятся хомуты и металлический грибок, предотвращающий попадание дождя и снега внутрь трубы.
На этом мы заканчиваем, советуем вам почитать статью про то, как построить — печь бубафоню своими руками, потому, что ее конструкция напоминает, то что мы рассмотрели ваше.
Общая информация
Цены на традиционные виды топлива постоянно растут – дрова и уголь, газ и электричество дорожают. Это и вызывает необходимость поиска новых вариантов отопления дома. В последние годы растет популярность отопления на отработанном масле. Это обусловлено тем, что цена на оборудование в данном случае – почти такая же, как и у газового котла, а эксплуатация обойдется намного дешевле.
Приобрести котел, который осуществляет масляное отопление, очень просто – практически в любой магазине стройматериалов или же на заказ. Также можно создать такое оборудование самостоятельно – ведь его структура довольно проста, особых умений здесь не потребуется.
Котел на отработанном масле
Если вы хотите сделать отопление на отработке в жилом доме, то здесь нужно будет брать котел в стандартном исполнении. Такие устройства – современны, они достаточно автономны и безопасны.
В чем же заключается принцип работы таких котлов? Процесс сжигания масла, которое использует масляная система отопления, не будет сопровождаться чадным дымом и газом, так как все масло сгорает на 100%, углекислый газ выделяется в избытке. Фактически масло в системе отопления – это уже отходы, поэтому котел и установка оборудования окупаются в первые годы работы.
Паровое отопление
Схема работы котла на отработке
Отметим, что наиболее распространенными котлами для промышленности служат устройства отечественного производства и производства Финляндии. Отечественные котлы – очень надежны, а финские – экономичны.
Виды самодельных печек на отработке
Машинное масло, загрязненное примесями, само не воспламеняется. Поэтому принцип работы любой масляной буржуйки основан на термическом разложении топлива – пиролизе. Проще говоря, для получения теплоты отработку нужно нагреть, испарить и сжечь в топке печи, подавая воздух с избытком. Существует 3 вида устройств, где данный принцип реализован различными способами:
- Простая и самая популярная конструкция прямого горения с дожиганием масляных паров в перфорированной трубе открытого типа (так называемая чудо-печка).
- Капельная печь на отработанном масле с закрытым дожигателем;
- Горелка Бабингтона. О том, как она работает и как ее сделать самостоятельно, подробно описывается в другой нашей публикации.
Эффективность отопительных буржуек невысока и составляет максимум 70%. Заметим, что указанные в начале статьи затраты на обогрев рассчитаны по показателям заводских теплогенераторов с КПД 85% (для ознакомления с полной картиной и сравнения масла с дровами вы можете перейти сюда). Соответственно, расход горючего в самодельных отопителях значительно выше – от 0.8 до 1.5 литра в час против 0.7 л у дизельных котлов на 100 м² площади. Учитывайте данный факт, принимаясь за изготовление печи на отработке.
Устройство и недостатки буржуйки открытого типа
Изображенная на фото пиролизная печка представляет собой цилиндрическую или квадратную емкость, на четверть заполняемую отработавшим маслом либо соляркой и снабженную воздушной заслонкой. Сверху приварена труба с отверстиями, сквозь которые за счет дымоходной тяги всасывается вторичный воздух. Еще выше стоит камера дожигания с перегородкой для отбора теплоты продуктов горения.
Принцип действия таков: топливо нужно разжечь с применением легковоспламеняющейся жидкости, после чего начнется испарение отработки и ее первичное горение, вызывающее пиролиз. Горючие газы, попадая в перфорированную трубу, вспыхивают от контакта с кислородным потоком и сжигаются окончательно. Интенсивность пламени в топливнике регулируется воздушной заслонкой.
Данная печка на отработке имеет лишь два преимущества: простота с дешевизной да независимость от электричества. В остальном – сплошные минусы:
- для работы необходима стабильная естественная тяга, без нее агрегат начинает дымить в помещение и затухать;
- вода либо антифриз, попавшие в масло, вызывают мини-взрывы в топливнике, отчего из дожигателя во все стороны брызгают огненные капли и хозяину приходится тушить пожар;
- высокий расход горючего – до 2 л/час при слабой теплоотдаче (львиная доля энергии улетает в трубу);
- неразъемный корпус тяжело чистить от сажи.
Хотя внешне буржуйки отличаются, но действуют по одному принципу, на правом фото пары топлива догорают внутри дровяной печки
Часть этих недостатков можно нивелировать с помощью удачных технических решений, о чем будет сказано далее. В процессе эксплуатации следует придерживаться правил противопожарной безопасности и подготавливать отработанное масло – отстаивать и фильтровать.
Плюсы и минусы капельницы
Кардинальное отличие этой печи заключается в следующем:
- перфорированная труба помещена внутрь стального корпуса из газового баллона или трубы;
- топливо поступает в зону сжигания в виде капель, падающих на дно чаши, размещенной под дожигателем;
- для повышения эффективности агрегат оснащается наддувом воздуха с помощью вентилятора, как показано на схеме.
Схема капельницы с нижней подачей горючего из топливного бака самотеком
Реальный недостаток капельной печки – сложность исполнения для новичка. Дело в том, что целиком полагаться на чужие чертежи и расчеты нельзя, отопитель нужно изготовить и настроить под свои условия эксплуатации и правильно организовать топливоподачу. То есть, потребуются неоднократные доработки.
Пламя накаляет корпус отопительного агрегата в одной зоне вокруг горелки
Второй негативный момент характерен для печек с наддувом. В них струя пламени постоянно бьет в одно место корпуса, отчего последний довольно быстро прогорит, если не сделать его из толстого металла или нержавейки. Зато перечисленные минусы с лихвой перекрываются достоинствами:
- Агрегат безопасен в эксплуатации, поскольку зона горения полностью закрыта железным корпусом.
- Приемлемый расход отработанного масла. На практике хорошо настроенная буржуйка с водяным контуром сжигает до 1.5 литра за 1 час для отопления 100 м² площади.
- Есть возможность обернуть корпус водяной рубашкой и переделать печь на отработке в котел.
- Топливоподача и мощность агрегата поддается регулировке.
- Нетребовательность к высоте дымохода и удобство очистки.
Котел с наддувом воздуха, сжигающий отработавшее машинное масло и солярку