Форсунки для горелки на отработке

Как мы уже раньше выяснили, разичие между горелками для дизельного топлива и горелками универсальными в применяемых форсунках. Они сильно отличаются друг от друга, но задачу решают одну. Превратить жидкое топливо в мелкодисперсный туман.

Горелки для масла, керосина или печного топлива работают по принципу пневматического распыления, когда топливо подается к форсунке при низком давлении или всасывается самой форсункой за счет разрежения. Как работают дизельные форсунки мы знаем, а вот как устроена форсунка для более тяжелого топлива:

Форсунка и адаптер для отработанного масла в разрезе

Как работает форсунка для отработанного масла или вязкого жидкого топлива?

​

​Благодаря такой конструкции исчезает потребность в высоком давлении подачи топлива на форсунку, изнашивающего насос при работе с несортовыми нефтепродуктами или отработаными маслами. За качество распыления отвечает энергия сжатого воздуха, при этом проходное сечение на форсунке имеет диаметр от 0,3 до 2 мм. Большой диаметр каналов, по которым идет топливо и жиклера форсунки снижает требование к его чистоте. Проходное сечение форсунки для отработанного масла гораздо больше чем 100 микрон, а значит фильтрующего элемента с такой ячейкой будет вполне достаточно. ​

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.

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.

Правила эксплуатации

Для того, чтобы горелка была безопасной в эксплуатации, необходимо, чтобы все части связанные с подачей воздуха и отработанного масла были герметичны. К тому же, необходимо обезопасить хранилище отработки от случайного попадания на нее огня. Для этого необходимо сделать металлический экран. Его можно так же сделать и из других негорючих материалов.

Для безопасности также важно, чтобы факел горел строго прямо (это зависит от точности расположения по центру просверленного малого отверстия). Не менее важным является и правильная регулировка подачи масла в горелку. Ее можно осуществлять за счет продольного смещения трубки со сферой (полусферой) внутри тройника.

Блиц-советы

1. Если правильно отрегулировать подачу топлива, то горелка Бабингтона является очень экономичной и потребляет всего 0,5–1 литра отработки в час. А потребление воздуха составит всего несколько литров в час.
2. Если дополнительно в схему добавить дымоход, камеру сгорания с водяной рубашкой, то такую горелку можно использовать в качестве полноценного котла для отопления частного дома.
3. В качестве аппарата нагнетающего воздух можно использовать компрессор от старого холодильника.
4. Такая система стабильно работает даже на смеси из различных отработанных масел с содержанием бензина, дизельного топлива, различных присадок и даже антифриза, что, несомненно, дает ей преимущество перед заводскими аналогами.
5. Жар от такой горелки очень сильный, а мощность, в зависимости от конфигурации, составляет более 10 кВт.

Печи и котлы, работающие на отработанном масле, давно заняли достойное место среди отопительных приборов. Отработка — дешевый, а иногда и бесплатный вид топлива, часто ее используют для этой цели в автосервисах и гаражах. Многие мастера при выборе конструкции задаются вопросом: можно ли переделать бензиновую паяльную лампу в горелку на отработке?

Можно ли заставить паяльную лампу работать на отработке?

Принцип действия обычной паяльной лампы заключается в воспламенении паров бензина, выталкиваемого под действием сжатого воздуха наружу. Этот эффект достигается за счет нагнетания воздуха в топливный бак горелки.

Что произойдет, если залить в паяльную лампу отработанное масло?

Само по себе масло, даже под давлением, испаряется плохо — его нужно нагревать. Из-за плохого распыления пламя будет неравномерным, и разжечь горелку будет сложно. Горит масло с образованием большого количества нагара и копоти, поэтому жиклер быстро закоксуется, уменьшится его сечение, и лампа выйдет из строя. Увеличение сечения жиклера тоже не даст ожидаемого эффекта — масло будет распыляться крупными каплями, что не позволит получить равномерное пламя факела.

Кроме того, отработанное масло часто содержит примеси: солярку, бензин, антифризы и даже воду, что может привести к вспышкам внутри лампы. Для использования отработки в качестве топлива для паяльной лампы придется устраивать систему фильтрации, что еще больше усложнит задачу.

Учитывая все сложности, использовать бензиновую паяльную лампу как горелку на отработке сложно и небезопасно. Поэтому необходимо доработать или полностью изменить ее конструкцию.

Как изготовить горелку на отработке самостоятельно

Для успешного горения масла нужно либо предварительно нагреть его до температуры испарения — примерно 300 градусов Цельсия, или мелко распылить и обогатить масляные пары воздухом. Подогреть масло до таких температур можно с помощью мощных ТЭНов, но это увеличит затраты на электроэнергию.
Добиться создания масляного аэрозоля можно, подавая струю сжатого воздуха через слой масла. Этот эффект реализован в горелке Бабингтона — устройстве, аналог которого можно собрать своими руками из подручных комплектующих.

Горелка Бабингтона — альтернатива паяльной лампе

Изначально горелка Бабингтона была запатентована для работы на дизельном топливе. Позже, внеся незначительные изменения в конструкцию, мастера своими руками изменили конструкцию и приспособили горелку для сжигания отработанных машинных и пищевых масел. Степень загрязненности масла при этом особого значения не имеет, так как топливные каналы агрегата лишены узких мест, склонных к засорам.

В отличие от паяльной лампы, где топливно-воздушная смесь распыляется под давлением через форсунки, в горелке Бабингтона масло нагнетается из резервуара с помощью маломощного насоса и стекает тонкой пленкой по наклонной или сферической поверхности, а масляно-воздушная смесь образуется в результате продувания тонкой струи сжатого воздуха сквозь эту пленку.

Эффект распыления наглядно представлен в видео:

Горелка Бабингтона состоит из нескольких функциональных блоков:

Топливный — резервуар, насос и трубы для подачи топлива.

Воздушный, он состоит из компрессора и воздушной трубки.

Полусфера с отверстием малого диаметра, где происходит смешивание воздушной струи с маслом.

Сопло, направляющее факел пламени в нужном направлении.

Стандартную конструкцию можно доработать своими руками, повысив ее эффективность. Для этого топливный бак оснащают нагревателем, подогревающим масло до начала работы горелки, что позволяет повысить его текучесть. Кроме того, топливный канал, выполненный из металлической трубки, можно обмотать вокруг сопла — таким образом масло будет нагреваться во время работы горелки.

Сопло горелки направляют в котел, где происходит нагрев топливной камеры и водяной рубашки. Также можно использовать устройство для плавки и нагрева металлов.

Достоинства горелки Бабингтона, сделанной своими руками:

• широкий выбор топлива — отработанные машинные масла, смазки любой вязкости, дизельное топливо, мазут, любые растительные масла, в том числе отходы пищевых производств;
• наличие примесей в топливе;
• простота конструкции — ее можно сделать своими руками.

Недостатки:

• сложность настройки горелки, особенно часто проявляющаяся при смене вида топлива;
• запах и грязь — горелку нельзя устанавливать в жилых помещениях, требуется устройство котельной;
• использование горелки связано с открытым пламенем, поэтому необходимо соблюдать противопожарные меры.

В помещении котельной обязательно должен быть порошковый или солевой химический огнетушитель!

Горелка Бабингтона своими руками

Собрать горелку своими руками можно из простых комплектующих, для этого потребуются:

• Полый шар или полусфера с такой толщиной стенок, чтобы можно было просверлить отверстие диаметром не более 0,3 мм.Можно использовать любые металлические предметы похожей конфигурации, например, латунную дверную ручку сферической формы, гайки с заглушками. Главное условие — возможность надежного крепления воздуховода.

• Металлическая трубка для подачи сжатого воздуха от компрессора, диаметр — 10-15 мм.
• Компрессор, например, от холодильника, с рабочим давлением 2 атм, максимальным — 4 атм.
• Топливный бак со встроенным ТЭНом на 0,5-1 кВт из металла, не подверженного коррозии.
• Топливный отстойник и трубу для слива излишков масла обратно в бак.
• Медная трубка, диаметр — 10 мм, толщина стенки — 1-1,5 мм для топливного канала.
• Маслонасос от автомобиля или мотоцикла с электродвигателем, чтобы привести насос в действие. Насос желательно оснастить на входе фильтром с крупной сеткой.
• Сопло — сгон длиной 200-400 мм с внешней резьбой в 2 дюйма.
• Крестовина для двухдюймовой металлической трубы с внутренней резьбой.
• Сгон с резьбой на 1 дюйм и переходник 2/1 дюйм для слива излишка топлива в отстойник.
• Переходники и фитинги для подсоединения топливного тракта, воздуховода и сопла.

Подготовка узлов горелки к сборке

1. Основная и самая ответственная задача — сделать отверстие заданного диаметра в сферической форсунке. От его размера зависит мощность горелки. Например, котел тепловой мощностью 10-15 кВт требует горящего факела, получаемого при работе горелки с одним отверстием диаметром 0,2-0,25 мм.Для получения большей мощности не нужно расширять отверстие — это приведет к получению более крупных капель. Лучше сделать 2-4 отверстия диаметром 0,1-0,3 мм с расстоянием между ними 8-10 мм, иначе факелы будут взаимно гаситься.Расход топлива можно рассчитать так: через одно отверстие 0,25 мм распыляется 2 литра отработки в час.

Видео о том, как можно сделать отверстия малого диаметра в металлической полусфере:

1. Бак делают из коррозионно-стойкого металла. В него встраивают ТЭН с терморегулятором, установленным на отключение ТЭНа при температуре 70 градусов Цельсия.
2. Из того же материала необходимо сделать отстойник топлива, оснащенный трубой с переливом. По этой трубе масло из отстойника будет стекать обратно в бак. Для слива грязи из отстойника можно предусмотреть заглушку в его дне.

• Собирают корпус горелки: к крестовине 2 дюйма в передней части подсоединяют сопло из сгона, затем переходники: сверху для подачи масла, с задней стороны — для воздуха. Снизу к крестовине подсоединяют переходник 2/1 дюйм и сгон, по которому будет стекать излишек масла в отстойник. Переходники выполняют из заглушек с просверленными отверстиями, в которые вставляют трубки топливного и воздушного канала.

Можно изготовить корпус также из тройника, при этом воздуховод заводят в верхнюю часть, предварительно просверлив отверстие нужного диаметра.

• Топливный тракт делают из медной трубки, один конец которой трижды обматывают вокруг сопла, а затем через переходник-заглушку выводят в корпус в верхней части. Топливную трубу подключают к насосу, устанавливают сетчатый фильтр грубой очистки и заводят другой конец тракта в бак. Топливный тракт можно оснастить вентилем. Насос подключают к электродвигателю, работающему от сети 220 В.

• Воздуховод из металлической трубки с одного конца крепят к полусфере с отверстием, предварительно установив переходник-заглушку на нужном расстоянии. Полусфера должна располагаться так, чтобы масло из топливной трубки равномерно стекало на округлую часть форсунки, а потом — в нижнюю часть корпуса и в отстойник. Другую часть воздуховода подводят к компрессору, который также подключают к сети 220 В.
• Поскольку в установке будет целых три потребителя электроэнергии, включение которых производится не одновременно, желательно оснастить горелку пультом управления: установить отдельный тумблер или кнопку для включения ТЭНа и отдельный тумблер для включения компрессора и насоса. При желании можно оснастить пульт световой сигнализацией из диодных ламп.
• Можно оснастить горелку контролёром, автоматически включающим агрегаты в соответствии с выбранным режимом. Электророзжиг реализуют с помощью свечей зажигания, а для гашения горелки достаточно перекрыть подачу масла.

Видео — схема сборки горелки:

Подготовка топлива для горелки

В горелке Бабингтона можно использовать практически любое отработанное масло. Автомобильную отработку с большим количеством посторонних включений фильтруют перед заливкой в бак через сетку и смешивают с более чистым маслом. Масла с незначительным количеством примесей допустимо заливать без подготовки.

При использовании пищевых растительных масел, например, фритюра, рекомендуется отстоять его в течение нескольких часов и аккуратно слить с остатка. Эти масла достаточно текучи при нормальной температуре, поэтому их можно подогревать в баке только в момент запуска горелки. При использовании мазута и других густых материалов их нужно подогревать до температуры от 70 до 90 градусов, иначе насос будет работать с перегрузкой.

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.