Горелка бабингтона на отработанном масле своими руками

Содержание

Горелка Бабингтона первоначально использовалась для обогрева зданий и работала на дизельном топливе.

Изобретатель горелки, Роберт Бабингтон, запатентовал своё устройство в 1979 году, и после того, как срок действия патента истёк, информация об изобретении стала общедоступной.

После этого у многих мастеров появилась идея использовать в горелке вместо дизельного топлива отработанное масло.

Таким образом и возникла современная конструкция горелки, которая используется по сей день.

Принцип функционирования горелки

Горелка работает благодаря распылению топлива струёй находящегося под высоким давлением воздуха. Топливо стекает по сферической поверхности, в которой просверлено небольшое отверстие. Внутри сферы находится трубка, по которой под давлением поступает воздух. Он вырывается через узкое отверстие, отрывает часть топлива и распыляет его, образуя факел конической формы.

Остальное же топливо попадает самотёком в специальный отстойник, который находится под сферой. Затем оно может вернуться в основной резервуар.

Некоторые считают принцип действия горелки схожим с принципом действия паяльной лампы, однако между ними имеется существенное отличие.

Принцип работы горелки на отработке

В паяльной лампе воздух вытесняет топливо, но не смешивается с ним. А в горелке Бабингтона струя воздуха проходит прямо сквозь поток топлива, образуя конус распыляющегося аэрозоля. Это обеспечивает лучший контакт мелких капель с кислородом воздуха и позволяет топливу более эффективно сгорать. Именно поэтому стало возможным сжигание масел, в то время как в паяльной лампе используется бензин.

Используемое топливо

В качестве топлива используется в основном отработанное масло. Можно использовать и более лёгкие нефтепродукты: соляру, бензин, керосин. Большая часть таких горелок специально производится для того, чтобы сжигать отработанное масло.

Чертеж горелки

Рассмотрим особенности устройства горелок на схемах и чертежах.

Чертеж горелки Бабингтона

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.

Пошаговое руководство

Шаг первый – сверлим отверстие в сфере. Сделать это с помощью обычных инструментов не получится, ведь диаметр отверстия должен быть от 0,1 до 0,3 мм. Нужно специальное сверло и специальный патрон. Если есть сверло диаметром 0,1 мм, а мощности такой горелки недостаточно, можно сделать два или три отверстия. Сверлятся такие отверстия на больших оборотах.

Когда сфера будет иметь отверстие, её прикрепляют к трубке подачи воздуха. Затем устанавливают конструкцию внутрь тройника. На выходе трубки из корпуса делается резиновая заглушка, нужная для того, чтобы находящийся под давлением воздух не вырывался наружу. В заглушке сверлят отверстие, сквозь которое и будет проходить трубка.

Горелка на отработанном масле

Сверху к тройнику припаивают штуцер, через который будет подаваться топливо. К штуцеру присоединяется медный топливопровод. Разумеется, сфера внутри корпуса должна быть установлена таким образом, чтобы топливо из топливопровода попадало на неё.

Следующий шаг – принятие мер для разогрева топлива. Для этого в бак устанавливается ТЭН, который будет осуществлять первичный нагрев и предупреждать загустевание при низких температурах воздуха. Медную трубку топливопровода изгибают спиралью вокруг сопла, чтобы масло нагревалось ещё сильнее.

При монтаже сначала прикручивают сопло, потом на него надевают уже скрученную трубку топливопровода, потом подключают к штуцеру. Нижний выход из тройника предназначен для дренажа остатка топлива. Бак-отстойник можно расположить прямо под ним, но лучше отнести его немного в сторону, подальше от пламени.

Пеллеты – это отходы деревообрабатывающего производства. Пеллетная горелка своими руками – принцип работы и рекомендации по изготовлению.

Пошаговая инструкция по утеплению пола в частном доме представлена здесь.

Инструкцию по изготовлению газовой горелки для пайки вы найдете по ссылке.

Подбор мощности

Рассчитать мощность горелки точно невозможно из-за колебаний чистоты топлива (чем меньше загрязнено масло, тем больше его теплотворная способность и выше мощность горелки), но в среднем отверстие в 0,25 мм обеспечивает мощность в 15 кВт.

Также при сверлении отверстий нужно помнить, что если диаметр превысит 0,3 мм, то возникнут проблемы с распылением топлива.

Заключение

Таким образом, горелка Бабингтона способна работать на отработанном масле и не требует никаких фильтров, поскольку масло поступает по трубам большого диаметра, которые не могут засориться. Масло разогревается, чтобы повысилась его текучесть, и стекает тонким слоем по сфере из металла.

Через узкое отверстие подаётся воздух, распыляющий часть топлива, которое поджигается. Простота конструкции позволяет легко собрать такую горелку в домашних условиях. Единственная трудность в изготовлении конструкции связана с тонким отверстием.

Если частный дом не газифицирован, используются отопители на жидком топливе. Дизельная горелка своими руками – смотрите инструкцию по изготовлению.

Рекомендации по изготовлению теплогенератора своими руками описаны в данной теме.

Видео на тему

Друзья, поступает огромное количество вопросов, и здесь и в личку. Я не ожидал такого ажиотажа и Вашего внимания к моему ремейку довольно известной конструкции 60 годов прошлого века.
Я дописываю Тему. Поступившие до этого времени Ваши вопросы мне удалось (пока) систематизировать и я дополняю тему FAQ.

FAQ.
1. Я не понимаю принцип действия этой горелки.
— Маслом, подогретым до 80 градусов Цельсия, из трубки, со скошенным концом, обливается полированный стальной шар, который имеет отверстие 0.25 мм на своей поверхности. Через это отверстие подается сжатый воздух под давлением 3-5 Бара. Шар постоянно обволакивается масляной пленкой, и в том месте, где на его поверхности вышел сжатый воздух, масляная пленка разрушается и уносится в камеру сгорания, в виде аэрозоля 50 микрон. К отверстию подтягивается по поверхности шара новая масляная пленка. Именно этот эффект и открыл Бабингтон.

2. Какие настройки необходимы этой горелке ?
-Горелка очень чувствительна к температуре масла, обливающего шар, взаимной осевой позиции шара относительно диффузора жаровой трубы, взаимной c шаром позиции трубки, обливающей шар маслом.

3. Какие допуски существуют при изготовлении этой горелки ?
— Диаметр шара — не менее 30 мм. Диаметр отверстия в шаре для сжатого воздуха — не более 0,25 мм. При диаметре отверстия в шаре большем чем 0,3 мм, получите крупный масляный аэрозоль, шумное горение, тяжелый запуск. Более 0.25 мм и до 0.3 мм — это можно компенсировать путем повышения температуры масла, обливающего шар, повышением давления воздуха в отверстии шара до 5-6 Бар. Если отверстие в шаре больше 0,3 мм, то у Вас не получится горелка. Таким образом, 0.3 мм — это критический порог.

4. Как нагревается масло в этой конструкции ?
-Предпусковой и дежурный нагрев. ТЭН в масляном баке греет масло до 80 град Цельсия. При заведенной горелке, масло, обливающее шар нагревается от рекуперативного калача. Это 4 витка медной трубки, свернутой вокруг жаровой трубы с воздушным зазором 10 мм, во избежании коксования масла в калаче. После выхода горелки в рабочии режим, ТЭН отключается.

5. Каковы пути оптимизации конструкции и повышения тепловой мощности ?
-Каждое новое отверстие в шаре, выполненное соосно с жаровой трубой — это +50% мощности. Если Вы располагаете прецизионными станками, то можете выполнить эти отверстия коммутируемыми электромагнитами. Второй путь — это удачная разработка конструкции жаровой трубы. Посмотрите материал по разработке жаровых труб турбореактивных двигателей.

6.Расход масла, тепловая мощность ?
-Конкретно эта конструкция имеет расход около 2.5 литров в час. Ее мощность, посчитанная по двум методикам — около 50 КВт.

7.Что вообще там горит и как горит ?
-Горит любое масло, вплоть до черной грязи. Главное, чтобы текло подогретым и обволакивало шар. Уясните, что даже растительное масло из фритюрниц имеет теплотворность свыше 17 000 BTU. Настроенная горелка работает без копоти вообще, запах выхлопа — как от хорошего дизельного ДВС.

8.Требую видео, где видео ?
-Дык вот тут видео:

9.Что дальше ? Будет ли продолжен проект ?
-Да, конечно. На подходе — TurboAirtronics.

Здесь вы узнаете:

Отработанное машинное масло является отличным топливом, нужно лишь создать оптимальные условия для его сгорания.

Лучше всего оно горит в подогретом или распыленном состоянии, что реализуется в некоторых горелках, в том числе и самодельных. Горелка на отработанном масле, сделанная своими руками на основе представленных в данном обзоре чертежей, порадует вас мощным факелом пламени и большим количеством тепла.

Давайте посмотрим, как соорудить такую горелку и что выбрать за прототип.

Что представляет собой горелка Бабингтона

Самодельная масляная горелка может быть использована в самых разных целях, например, для работы с универсальным котлом или в составе простой жидкотопливной печки. Главная задача – собрать форсунку, которая будет давать мощное пламя. А вот и предъявляемые требования:

Небольшой расход электроэнергии;
Простота в изготовлении;
Высокая эффективность;
Безупречная работа самоделки даже на загрязненном топливе.

Мы уже говорили, что для эффективного сжигания отработанного масла нужно подогреть или распылить его. Проще всего подогреть его с использованием ТЭНа до высокой температуры, но это чревато большими расходами на электроэнергию. Жидкостная горелка должна стать источником дешевого тепла, а в случае с электроподогревом (испарением) это невозможно – тарифы на коммунальные услуги в нашей стране очень велики.

Раз мы не можем обеспечить подогрев отработанного масла с его последующим испарением, следовательно, нужно попробовать его распылить. Именно это и позволяет сделать горелка Бабингтона, обладающая на редкость простой конструкцией. Если взять упрощенный чертеж, то мы увидим, что топливо здесь стекает по сферической поверхности, в которой проделано тоненькое отверстие – через него подается воздух, выходящий из компрессора. Воздушная струя как бы сдувает с поверхности сферы частички отработанного масла, в результате чего образуется топливно-воздушная смесь.

Приведенная схема дает пускай и несколько упрощенное, но все таки довольно доходчивое объяснение принципа работы горелки.

Получившаяся смесь поджигается, а пламя горелки используется по тому или иному назначению. Например, ничто не мешает установить горелку в универсальный котел, который может работать с любыми видами топлива. Также возможно самостоятельное изготовление котлов, в этом нет ничего сложного. Интересен тот факт, что испарение здесь фактически отсутствует – процесс протекает практически при невысокой температуре, за счет напора воздуха из тончайшего отверстия.

Горелка Бабингтона — устройство довольно простое, но для его изготовления все таки потребуются некоторые навыки, которые кроме как опытным путем едва ли получится где-то получить.

Горелка Бабингтона обладает множеством преимуществ. В первую очередь она не нуждается в предварительной очистке отработанного масла, а примесей в нем очень и очень много – неспроста оно имеет такой черный цвет. Во вторую очередь, она чрезвычайно проста в изготовлении. Если вы любите и умеете работать с инструментами, вы без труда справитесь с ее сборкой и получите в свое распоряжение простой и эффективный источник тепла.

Испарительная горелка на отработке требует еще одного источника тепла. Это приводит к необходимости использования большого количества электроэнергии или к усложнению конструкции – нужно как-то подогреть топливо, чтобы оно начало распадаться на легковоспламеняющиеся фракции. Схема от Бабингтона устроена куда проще – в ней трудно обойтись без компрессора, зато в ней можно обойтись без испарения. Она предусматривает простейшее распыление горючего, после чего оно воспламеняется без особого труда.

Переделка оборудования

Сделать горелку на отработанном масле с нуля гораздо проще, чем заниматься какими-либо переделками, требующими вложения средств. Например, отзывы пользователей свидетельствуют о том, что переделка дизельной горелки на отработку обходится в фантастические суммы. Конструкция получается сложной, требующей подогрева горючего. Проще заказать готовую форсунку из Китая или купить изделие российского производства, а еще лучше сделать горелку самому.

Горелка на отработке из паяльной лампы – тоже не самый лучший вариант. Достаточно вспомнить, как работает паяльная лампа. В нее заливается бензин, который подается в форсунку под вытесняющим давлением воздуха. Сама форсунка предварительно разогревается, так как топливо должно сгорать в испаренном состоянии. Так как бензин является высокоочищенным видом топлива, то он спокойно проходит через форсунку, не забивая ее примесями.

Использование горелки на отработке сопряжено с постоянным риском возгорания, поэтому наличие в котельной огнетушителя — строго обязательно!

В случае с отработанным маслом все гораздо сложнее – оно содержит в себе мельчайшие частицы металла, продукты сгорания бензина, сам бензин, различные фракции разложившегося масла и многие другие загрязнения. Форсунка в паяльной лампе загрязнится очень и очень быстро. Есть некоторые способы модернизация форсунки, но они себя не оправдывают. Поэтому далее мы рассмотрим, как сделать горелку Бабингтона своими руками и избавить себя от сложностей и больших затрат.

Сборка своими руками

Самодельная горелка на отработке для котла отопления – это отличный шанс сэкономить деньги в своем бюджете. Затраты, по сравнению с магазинными вариантами, будут крайне малы. А если повезет, то можно управиться абсолютно бесплатно. Самая затратная часть в нашей схеме – это компрессор от холодильника, дающий давление воздуха до 2-4 атмосфер. Давайте посмотрим, какие материалы нам потребуются:

Топливный бак со встроенным ТЭНом – не пугайтесь, нагревательный элемент будет работать не постоянно, а только для частичного подогрева топлива;
Еще один бак для сбора топлива, которое не отправилось в форсунку;
Тонкая медная трубка для подачи воздуха (подойдет от того же компрессора);
Труба для слива отработанного масла;
Масляный насос для перекачки стекших излишков в основной топливный бак;
Двухдюймовая труба для изготовления сопла;
Тройник под двухдюймовую трубу;
Материал для изготовления сферической форсунки (здесь придется проявить фантазию).

Далее приступаем к процессу сборки горелки.

Подготовка форсунки

Для начала нам нужно подготовить сферическую форсунку, по которой будет течь отработанное масло. В ней необходимо проделать отверстие диаметром 0,2-0,3 мм. Чем больше диаметр отверстия, тем больше будет мощность горелки. И здесь нас поджидает небольшая трудность, связанная с тем, что воздушный канал должен быть очень ровным – воздух должен бить вперед, в трубку форсунки, а не в ее стенки. Идеально было бы пройти отверстие не вручную, а на станке, используя сверло подходящего диаметра.

Если вам повезет найти готовый жиклер с подходящим диаметром, то это будет идеальный вариант – его нужно смонтировать в центре полусферы.

Если вы не найдете полусферу, используйте закругленный кусочек листового металла, к которому изнутри приварен жиклер, как это показано на картинке.

Результатом нашей работы станет получение самой главной части нашей горелки на отработанном масле – это распылительная форсунка. По ней будет течь подогретое топливо, распыляющееся за счет поступающего воздуха. Отсюда топливно-воздушная смесь попадет в трубу горелки, а на выходе будет бушевать пламя. Установив горелку в универсальный котел, мы получим недорогой источник тепла.

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.

Завершающий этап

Самодельные горелки на отработанном масле радуют потребителей мощным пламенем. Но для того чтобы обеспечить их бесперебойную работу, необходимо тщательно продумать конструкцию внешних узлов. В нашей горелке отработанное масло стекает по сферическому распылителю, но в сопло направляется не полностью – большая часть отправляется в стоковый бак. Отсюда оно переливается в основной бак, где стоит маломощный ТЭН. Если вы не хотите переливать топливо вручную, воспользуйтесь любым подходящим масляным насосом.

Сам насос ставится между двумя баками – он засасывает отработанное масло из сливного бака и направляет его в основной бак. В результате мы получаем круговорот топлива. Пользователям останется лишь периодически доливать его, так как некоторая его часть постепенно сгорает на выходе форсунки.

Для того, чтобы собранный агрегат прослужил как можно дольше, все соединения должны быть смазаны высокотемпературным герметиком.

Что касается ТЭНа, то его необходимо оснастить термостатом. Он нужен для первичной подготовки топлива. Отработанное масло довольно тягучее, а для работы форсунки оно должно быть более жидким. Поэтому его нужно прогреть. Но не до температуры +250-300 градусов, как это делается в испарительных горелках, а всего лишь до +70 градусов. В таком состоянии оно будет достаточно жидким, чтобы срываться в виде мельчайших капель с поверхности сферического распылителя.

Итого у нас получилось три энергопотребляющих узла:

Воздушный компрессор – используется для создания топливно-воздушной смеси;
ТЭН – переводит отработанное масло в более жидкое состояние;
Масляный насос – гонит неиспользованное отработанное масло из одного бака в другой.

Сделать горелку энергонезависимой у нас не получится, так как избавиться от компрессора или ТЭНа нельзя.

Запуск системы

Наступил ответственный момент – испытание горелки, работающей на отработанном масле. Заливаем в систему масло, включаем ТЭН и масляный насос, ждем пока горючее прогреется до нужной температуры. После этого включаем компрессор и аккуратно поджигаем горелку – появится мощное пламя, интенсивность которого регулируется изменением давления. Теперь можно подключить горелку к котлу и ждать прогрева отопительной системы.

Вы можете возразить – мол, а в чем же суть этой горелки, если она потребляет электроэнергию. Уверяем вас, что обойтись без электричества невозможно. Даже магазинные наддувные жидкостные горелки требуют подключения к электросети, иначе добиться мощного пламени будет крайне затруднительно.