Как именно испаряется масло
Существует 2 основных способа сжигания горючего и испарения масла:
- Поджигание жидкого вещества. При этом выделяется пар. Для его догорания используется специальная камера.
- Обливание раскалившейся поверхности. Применяется раскалившаяся «добела» чаша, изготовленная из металла. На ее поверхность и капает отработка. Когда топливо контактирует с раскалившимся металлом, происходит его испарение. «Сотрудничество» воздуха и пара именуется «диффузией». Когда воздух поступает в бак, пар, вспыхнув, загорается. Результатом этого является образование тепла.
Расход горючего достаточно экономичен. В час задействуется от ½ до 1 литра.
Европейские котлы, несмотря на великолепный КПД, не позволяют сделать возможным такой принцип работы. Это актуально только в случае с котлами отечественного производителя.
Разогрев котла
Проще всего пропитать бензином фитиль, поджечь его и бросить в бак. Когда чаша хорошо прогреется, можно начинать подавать масло.
Важно, чтобы масло подавалось равномерно. Рекомендовано использовать капельный подход. Для обеспечения нужного уровня фильтрации отработки следует использовать автомобильный фильтр
Он надевается на трубку, один из концов которой должен быть опущен в емкость с отработкой
Для обеспечения нужного уровня фильтрации отработки следует использовать автомобильный фильтр. Он надевается на трубку, один из концов которой должен быть опущен в емкость с отработкой.
Фильтр следует заменять не реже, чем 1 раз/30 суток. Если горючее нельзя назвать чистым, то делать это рекомендуется 1 раз/15 суток.
Количество масла, капающего на чашу, должно быть оптимальным. Самое главное – обеспечить ему равномерное прогорание. Чадить оно не должно.
Если владелец котла принял решение относительно замены горючего, частоту капель нужно регулировать каждый раз.
Также следует обеспечить установке максимальную защиту. Нельзя допускать закипания масла – это может привести к непредсказуемым последствиям. То же самое касается перелива горючего.
Если уровень горючего в резервуаре будет выше, нежели в самой печке, может возникнуть возгорание. Справиться с ним можно только при помощи огнетушителя.
Нельзя заливать масло в котел тогда, когда агрегат работает – это может быть очень опасно. Лучше всего монтировать дополнительную емкость. В нее можно будет помещать основной запас горючего.
Изготовление котла своими руками
Под жидкое горючее можно переделать любую твердотопливную или газовую печь. Но для самостоятельного изготовления лучше выбрать чертеж котла на отработке с водяным контуром с пламенной чашей.
Самодельный котел имеет небольшие размеры, но при этом обеспечивает 15 кВт тепловой мощности. В час он расходует не более 1,5 л отработки в час. Воздух в камеру сгорания нагнетается с помощью небольшой турбины, поэтому нужно будет озаботиться подведением электричества к агрегату. Горючее поступает в зону сгорания порциями из отдельного бака, оснащенного вентилем. Последний может служить регулятором нагрева.
Для улучшения дожига в центральной трубе имеется большое количество отверстий и горизонтальных прорезей. Дым от сгорания топлива уходит через дымоход, закрепленный на выходе из камеры сгорания.
Необходимые инструменты и материалы
Нужно заранее приготовить емкость, из которой будет изготовлен корпус. Лучше всего для этого подходит газовый баллон. Нужно выбирать экземпляр объемом от 50 л.
Также понадобятся следующие материалы:
- Стальная труба Ø 100 мм с толщиной стенок не меньше 2 мм. Она нужна для дымохода.
- Металлический лист в половину сантиметра. С его помощью камера сгорания будет отделена от зоны испарения.
- Железная труба Ø 100 мм с толщиной стенок 6 мм. Она пойдет на изготовление горелки.
- Тормозной диск от машины. Его диаметр должен быть не меньше 20 см.
- Муфта для соединения труб.
- Шаровый кран на полдюйма
- Топливный шланг.
- Бак для хранения топлива.
- Заготовки для ножек.
- Патрубки.
После сборки устройства его нужно будет защитить от коррозии. Для этого дополнительно следует приобрести необходимую химию и эмаль.
Что касается инструментов, то в первую очередь понадобится аппарат для сварки. Лучше всего использовать инвертор, так как он позволяет делать качественные сварные швы. Также пригодятся: дрель, УШМ с набором дисков, сверла, плашки для резьбы, ключи, электрический наждак.
Работать с металлом придется много. Для ускорения работы нужно приготовить емкость с водой для быстрого охлаждения инструментов.
https://youtube.com/watch?v=pJDlJUtjQuY
Порядок сборки
Прежде чем приступать к работе с баллоном, его нужно полностью освободить от остатков газа. Делается это простым сворачиванием вентиля и переворачиванием емкости для удаления конденсата. После промывки баллона можно приступать к сборке котла:
- В баллоне прорезаются 2 проема один над другим. Между ними оставляется перемычка шириной в 50 мм. Верхнее окно больше нижнего в 2 раза.
- К краям кусков, оставшихся после выпиливания проемов, привариваются петли и защелки. Это будут дверцы проемов.
- Из листа металла толщиной в 5 мм вырезается диск по диаметру баллона. В центре полученной детали делается отверстие под трубу Ø 100 мм. Диск подгоняется по месту в баллоне.
- Отрезается кусок трубы с толстыми стенками длиной в 200 мм. В нем насверливаются отверстия Ø12 мм с шагом не более 40 мм. Причем перфорация должна занимать лишь половину заготовки.
- По центру полученной горелки приваривается ранее заготовленный диск. Он должен размещаться над отверстиями.
Создайте котел своими руками
- Перегородка с горелкой вставляется в баллон и приваривается к перегородке между проемами.
- Чаша испарителя собирается из тормозного диска. Имеющиеся в нем отверстия заваривается с использованием металлического диска.
- Делается крышка для чаши с отверстием под горелку. К его краям приваривается муфта из стальной трубы.
- Из двух листов металла вокруг баллона наваривается корпус водяной рубашки. В верхней и нижней части кожуха вырезаются отверстия для последующего крепления патрубков подачи и отвода воды.
- Сверху почти готовый котел закрывается крышкой с врезанной трубой для дымохода.
- В боковую стенку баллона на уровне нижней камеры врезается трубка для горючего. Ее кончик должен располагаться точно над окном подачи топлива в чашу.
- Бачок с горючим прикрепляется через шаровой кран.
После завершения сборочных работ нужно проверить работоспособность агрегата. Делать это лучше до постановки в отопительную систему. Для проверки через шаровой кран в нижнюю топку заливается отработанное масло. Сверху добавляется немного керосина и поджигается. Если все нормально, то можно врезать котел в систему отопления.
2 Техническая характеристика отработки
Масло — это углеводородное сырьё, из которого извлекается бесплатная энергия. Раньше его вынуждены были утилизировать, а это дополнительные расходы для предприятий: транспортные затраты, экологические штрафы и сборы. Иногда отработанный материал просто сбрасывался на почву и в водоёмы, что существенно вредило окружающей среде.
Сначала машинное масло смешивали с соляркой, применяемой для обогрева помещения. Результат был впечатляющим. Затем стали использовать как основное топливное средство.
Разработчиками горелок были достигнуты высокие показатели КПД обогревательных приборов (до 94%). Сжигая один литр масляного горючего, получают до 11 кВт в час. Эта цифра примерно такая же, как и у дизельного топлива. Пройдя очистку, энергоэффективность вторсырья увеличивается ещё на 20−25%. К тому же стоимость вторичного масла гораздо ниже дизельного и большинству людей достаётся даром, а у предприятия выгодно решается проблема обязательной утилизации.
При обогреве на отработанном масле не всегда одинаковый КПД, но он напрямую зависит от состава и происхождения топлива. КПД характеризуется такими параметрами:
- плотностью, определяющей удельный запас энергии;
- вязкостью, влияющей на эффективность;
- температурой воспламенения и застывания при отрицательных температурах воздуха;
- зольностью (содержанием твёрдых несгораемых составляющих, остающихся в виде нагара);
- наличием в своём составе воды, а также других веществ (горючего, кислот, тосолов, присадок, щелочей и т. д. ).
Как уже говорилось выше, извлекать тепло можно из любого масла. Чаще других используются продукты нефтепереработки:
- моторное масло (применяется в двигателях внутреннего сгорания);
- индустриальное (смазываются различные механизмы);
- компрессорное (в холодильных установках, компрессорах);
- энергетическое (диэлектрик, применяющийся в конденсаторах, трансформаторах).
Пользователи приборов, за неимением достаточного количества своего топлива, прибегают к закупке горючего у поставщиков, которые, в свою очередь, скупают и подвергают его процессу обработки. Затем энергоносители транспортируются при помощи масловозов и закачиваются в специальные резервуары, предоставляемые бесплатно в аренду.
Как работает агрегат на отработанном масле
Перед тем, как приступить к изготовлению оборудования своими руками, советуем ознакомиться с принципом работы этой печи. Конечно, можно посмотреть видео, но там вы не найдете ответа на многие вопросы, которые у вас возникнут в процессе.
Прелесть этой конструкции в простоте, на первый взгляд мало кто может поверить, что данный небольшой агрегат способен дать такое количество жара, которого хватит на отопление сравнительно большого помещения. На деле было доказано, что с использованием наддува и обдува (эти системы служат для увеличения эффективности) можно отопить, как минимум, ~80-метровое помещение.
Положительные и отрицательные качества различных видов печей на отработке
Независимо от типа печки, все они имеют как положительные, так и отрицательные качества. Рассмотрим их подробнее.
К достоинствам таких устройств относят:
- неплохой обогрев закрытых пространств, к которым можно отнести гаражи, теплицы, бытовые постройки,
- энергонезависимость (в случае монтажа печи без наддува),
- простая эксплуатация,
- небольшие габариты, позволяющие транспортировку агрегата,
- дешевизна топлива,
- возможность приготовления пищи,
- отсутствие открытого пламени.
Однако у таких печурок присутствует и масса недостатков:
- необходимость фильтрации отработанного масла,
- дымоход, который требует частой чистки, должен быть не менее 4 м,
- раскалённые поверхности весьма опасны,
- специфический запах отработанного масла,
- невозможность погасить пламя, вплоть до полного выгорания топлива,
- пожароопасность при неправильной эксплуатации,
- ощутимый гул в процессе работы.
Если в процессе сравнения достоинств и недостатков первая категория более существенна, то такой агрегат точно подходит домашнему мастеру.
Типы конструкций на отработке
В зависимости от области применения, котлы, использующие в качестве топлива отработанное масло, можно разделить на три группы:
- бытовые печи;
- водонагревательные агрегаты;
- отопительные котлы.
Бытовые печи устанавливают в помещениях, которые по ряду причин нельзя оборудовать водяным отоплением. Эти агрегаты характеризуются пониженным расходом топлива, а их конструкция обеспечивает наиболее полное сгорание масла. Бытовое оборудование является практически бездымным. Кроме того, печи нередко оборудуют системами очистки выбросов, что повышает безопасность их эксплуатации. Главное преимущество агрегатов этого типа — в их мобильности. Небольшие размеры позволяют легко транспортировать печь и установить её в небольшом помещении
Немаловажно и то, что устройство при необходимости можно легко дооснастить водяным контуром или площадкой для приготовления пищи
Бытовая масляная печь
Водонагревательные агрегаты на уровне модуля для дожигания газов имеют специальную платформу, на которую опирается ёмкость с водой. Её тороидальная форма даёт дополнительное преимущество, поскольку нагрев осуществляется как снизу, так и со стороны дымового канала, который проходит внутри бака. Для автономной подачи воды на входе в бойлер монтируют небольшой водяной насос. Благодаря высокой температуре, нагреть воду можно гораздо быстрее, чем в заводских водонагревателях. Например, 100 литровый бак набирает температуру от 20 °C до 65 °C примерно за два часа, в то время как электрическому или газовому прибору потребуется в два раза больше времени. Если же говорить о стоимости условного литра горячей воды, то при использовании отработки затраты уменьшаются в 20–25 раз.
Ёмкость, установленная на уровне зоны дожигания, превращает печь на отработке в мощный водонагреватель
Отопительные котлы используются для подключения к водяным системам обогрева, поэтому оборудуются устройствами дожигания отработанных газов, фильтрами и устройствами безопасности. Несмотря на все меры предосторожности, оборудование для отопления отработанным маслом рекомендуется устанавливать в отдельных помещениях или пристройках. Нагрев воды в отопительных агрегатах обеспечивает теплообменник, установленный в зоне горения топлива. Он может быть выполнен как сплошной водяной рубашкой, так и в виде спирального трубчатого контура
Движение теплового агента в системе возможно благодаря циркуляционному насосу, работающему от электричества. Регулировка температуры теплоносителя осуществляется снижением температуры пламени. Для этого котёл оборудуют системой принудительной подачи воздуха. Снижая или повышая обороты турбины, регулируют подачу воздуха в зону горения. Установка термостата позволяет автоматизировать этот процесс
Он может быть выполнен как сплошной водяной рубашкой, так и в виде спирального трубчатого контура. Движение теплового агента в системе возможно благодаря циркуляционному насосу, работающему от электричества. Регулировка температуры теплоносителя осуществляется снижением температуры пламени. Для этого котёл оборудуют системой принудительной подачи воздуха. Снижая или повышая обороты турбины, регулируют подачу воздуха в зону горения. Установка термостата позволяет автоматизировать этот процесс
Нагрев воды в отопительных агрегатах обеспечивает теплообменник, установленный в зоне горения топлива. Он может быть выполнен как сплошной водяной рубашкой, так и в виде спирального трубчатого контура. Движение теплового агента в системе возможно благодаря циркуляционному насосу, работающему от электричества. Регулировка температуры теплоносителя осуществляется снижением температуры пламени. Для этого котёл оборудуют системой принудительной подачи воздуха. Снижая или повышая обороты турбины, регулируют подачу воздуха в зону горения. Установка термостата позволяет автоматизировать этот процесс.
Котёл с водяным контуром спирального типа обеспечит работу отопительной системы загородного дома
Розжиг котла на отработке
Котел отопления на отработке запускается в следующей последовательности:
- Открывается кран подачи топлива. Отработка должна заполнить камеру сгорания сантиметровым слоем.
- Допускается долив 50-100 грамм керосина или специальной жидкости для розжига.
ВАЖНО. Категорически не рекомендуется использовать в качестве жидкости для облегчения розжига летучие вещества: бензин, ацетон, растворители и т.д
- Подпал производится длинной каминной спичкой, щепкой или бумагой смоченной в керосине.
- После воспламенения включается наддув или открывается заслонка поддувала.
- Через несколько минут масло закипит и котел войдет в рабочий режим.
Пиролизный вариант
Эта конструкция настолько популярна, что выпускается и на промышленных предприятиях. В этом случае масло в резервуаре поджигается. Разогреваясь, оно испаряется, пары поднимаются вверх в камеру сгорания (труба с дырками), где смешиваясь с кислородом, продолжают гореть. В камере дожига (расширение на трубе) происходит полное и окончательное окисление (сжигание) всех составляющих топлива.
Котел на отработке своими руками: пиролизный способ
Для нормальной работы печи, в емкость, где находится масло и проходит первичное сгорание, воздух подается через специальное отверстие с заслонкой. Положением этой заслонки регулируется интенсивность горения и температура в помещении. В верхнюю камеру сгорания воздух должен поступать свободно. Потому вертикальная труба двумя резервуарами делается с большим количеством отверстий.
Котел на отработанном масле. Чертеж с размерами
Такая печь требует строгого соблюдения рекомендованных размеров, соблюдения указанных пропорций. Если вам требуется больший по размерам агрегат, пропорционально увеличивайте все части.
При установке нужен прямой дымоход. Его высота до «макушки» — не менее 4 метров. Так как печь имеет не очень большой вес, идеальным вариантом будет или металлический дымоход, или сэндвич .
Почему нельзя нарушать пропорции? Все дело в том, что оптимальная температура, при которой все углеводороды дожигаются, и на выходе остается только углекислый газ, азот и пары воды – это 600 o C. Если печь будет выдавать температуру больше 900 o C или меньше 400 o C, в выхлопе будут присутствовать тяжелые органические вещества. Они имеют очень плохое влияние на человеческий организм. Потому и желательно строго придерживаться заданных пропорций: этим вы гарантируете безопасность и свою и окружающих.
Всем хороша эта печь. Есть только один недостаток: небольшой резервуар. Доливать топливо во время работы печи – опасно, а ждать пока прогорит, не всегда есть возможность. Просто увеличить размеры резервуара не получится: большое количество масла не разогреется до нужной температуры, и не будет испаряться. Есть одна доработка, которая позволит продлить горение без особых проблем. Все что нужно – сделать неподалеку дополнительный резервуар, который соединен с основным по принципу сообщающихся сосудов.
Резервуар для печи — способ продлить горение на одной заправке
Еще одна доработка позволяет с верхнего контура снимать тепло для нагрева воды. Вварив в верхнюю часть печи металлические трубы, получаете печь на отработке с подогревом воды. На фото показан один из вариантов такого теплообменника.
Верхнюю часть этого котла можно использовать для нагрева воды
Недостаток такого котла в том, что он очень быстро выжигает кислород в помещении, потому необходима хорошая система вентиляции. К тому же корпус печи раскаляется до красного свечения, температура очень высокая, что требует тщательного соблюдения норм пожарной безопасности.
Обязательно следует позаботиться о несгораемом основании, на которое устанавливают печь и оградить близлежащие стены от чрезмерного нагрева металлическим экраном. под который проложить слой теплоизолятора. Чтобы случайно никто не задел печь, желательно еще и защитное ограждение .
Для дома самодельные котлы на отработке использовать, наверное, не получится: не оставишь их без присмотра и на минуту. В тому же неказистые они на вид. А вот отопление гаража, теплицы или другого подобного технического помещения сделать реально.
Устройство для накаливания чаши
Данный аппарат не является обязательной частью конструкции. Заменить его может простой стартовый розжиг, но с калильной свечей работать намного удобнее и безопаснее.
В зависимости от типа элемента накаливания возможны вариации с конструкцией корпуса и креплениями. Но существую общие правила монтажа. Для корпуса и креплений используется нержавеющая сталь в 3 мм. Все резьбовые элементы крепления промазываются специальным силиконовым герметиком. Промежуток между монтажной пластиной и пластиной накаливания изолируют не менее чем пятью слоями асбеста.
Устройство для накаливания чаши — Фото 09
Как сделать капельную подачу и избежать перелива
Самая большая проблема при реализации агрегатов с плазменной чашей – обеспечение капельной подачи топлива. Для начала нужно обеспечить достаточный уровень фильтрации. Для этого на конец трубки, опущенной в отработку, надевают автомобильный масляный фильтр полной фильтрации (не частичной).
Фильтр этот нужно будет менять как минимум, раз в месяц, а вообще частота его замены зависит от качества топлива и количества в ней примесей. Если в качестве топливопровода используете шланг, со стыковкой фильтра могут возникнуть проблемы. На фильтре имеется металлическая резьба, которую в случае с шлангом накручивать некуда. Как вариант – можно найти кусок маслостойкого шланга нужного диаметра, надеть его на фильтр, а потом через штуцер соединить с основным шлангом.
Принцип организации капельной подачи топлива в чашу
Далее может возникнуть проблема с топливным насосом. Подобрать его несложно, но как добиться того, чтобы он подавал только нужное количество масла, если его производительность не регулируется? На рисунке справа продемонстрирована конструкция из двух тройников, ниппеля и штуцеров.
Собрав ее вы добьетесь того, что в шланге в каждый момент времени будет находится столько масла, сколько помещается в этом узле, а излишки стекать будут обратно в бак. Эта схема – аналог фабричной защиты от перелива.
Для обеспечения капельной подачи можно использовать фрагмент медицинской капельницы с регулятором. Его натягивают на нижний штуцер. Колесиком регулируют частоту капель.
Топлива должно быть столько, чтобы горело оно устойчиво и не чадило. Для нормальной текучести отработка должна иметь температуру порядка 10-20 о С. При каждом изменении температуры, и при использовании/доливе другого топлива, приходится подбирать частоту капель. Иначе масло сильно горит, или гаснет. Причем оба варианта нас не устраивают.
Подавать масло напрямую от капельницы в печь не получится. Сначала капли топлива попадают в воронку, которая соединена с топливопроводом, подающим горючее в раскаленную тарелку.
Если вокруг корпуса такой печи устроить водяную рубашку – получите печь на отработанном масле с водяным контуром, а куда подавать нагретую воду — на водяное отопление или в душ — дело ваше. Можно в верхнюю часть топки встроить теплообменник (например, кусок трубы изогнутый в виде буквы U). К нему подсоединить выносной бак для обеспечения горячей водой. Второй вариант — подключить трубы, ведущие к отопительной системе. Но в этом случае потребуется насос, который будет обеспечивать циркуляцию воды в системе.
Можно использовать также теплообменник на дымовой трубе. Он может быть заводского или кустарного изготовления.
Проверка печи перед эксплуатацией
Прежде чем устанавливать собранный своими руками котел на отработанном масле в помещении, нужно проверить его работоспособность на открытом воздухе.
Для этого:
- заливаем в топливную камеру около 2 л отработки;
- немного бумаги сворачиваем в трубочку и поджигаем;
- бумагу можно пропитать специальным составом для костров, чтобы она лучше горела;
- в нижний резервуар опускаем подожженную бумагу;
- закрываем заслонку, оставив небольшой зазор;
- с помощью заслонки регулируем подачу воздуха так, чтобы пламя было устойчивым;
- отдавать тепло котел начнет спустя 5-7 минут.
Если нужно срочно потушить установку, но масло еще не прогорело, воспользуйтесь огнетушителем – вода в данном случае не подойдет.
После пробного запуска, если установка функционирует должным образом, можно перейти к ее установке в помещении.
Выбор места для котла на отработке выполняется с учетом таких моментов:
- возможность свободного доступа к установке;
- отсутствие в пределах досягаемости котла легко воспламеняющихся материалов;
- малая проходимость места – желательно, в углу с отступом от стен не менее 50 см;
- наличие качественной и исправной вентиляции.
По исходящему каналу нагретая вода будет попадать в отопительный контур, а по обратному – уже остывший теплоноситель поступает обратно в бак для нагрева.
Водяной трубопровод, в случае необходимости оборудованный радиаторами, разводят по всему помещению.
Место установки и подключение водяного контура
Когда котел уже готов и протестирован, можете устанавливать его в помещении. При выборе места учитывайте следующие особенности:
- свободный доступ;
- отсутствие рядом легковоспламеняемых материалов;
- нельзя ставить его в проходных местах – идеальным будет угол, с зазором между печкой и стенами не менее полуметра;
- обязательное наличие работоспособной, эффективной вентиляции.
Если необходимо обогревать помещение большой площади, монтируется водяной контур. Для этого в верхней части котла предусматривается специальный бак, в котором создан выход в отопительную систему (вверху) и обратный вход из нее (внизу):
- по выходу нагретая вода будет поступать в трубопровод;
- через входное отверстие охлажденная вода будет возвращаться для нагрева.
Трубопровод разводится по всему помещению, при необходимости устанавливаются радиаторы.
Как работает котел на отработке с водяным контуром – видео:
Требования безопасности
Чтобы созданная вами конструкция была максимально эффективной и безопасной, важно учитывать определенные требования:
- четко соблюдать все правила и рекомендации;
- строго соблюдать размеры, указанные в чертежах;
- обеспечить полную герметичность и устойчивость.
Подбор топлива
В качестве горючего может использоваться фактически любое отработанное масло, в том числе и трансформаторное, и амортизационное. Уровень его чистоты не имеет значения – основное требование: отсутствие воды.
Также можно добавлять прочие маслянистые вещества, которые возьмут на себя роль определенного катализатора, обеспечивающего хороший процесс горения:
- керосин;
- мазут;
- средство для розжига мангалов.
Категорически запрещено применять в качестве топлива для котла на отработке бензин, спирт и прочие легковозгорающиеся жидкости!
Техническое обслуживание
Важно обеспечить качественное техническое обслуживание, что гарантирует высокий уровень КПД, эффективность и безопасность оборудования. В частности, предполагается периодическая чистка – ее проще всего выполнять, если котел разборной
Поэтому обязательно учитывайте это при создании отопительного прибора
В частности, предполагается периодическая чистка – ее проще всего выполнять, если котел разборной. Поэтому обязательно учитывайте это при создании отопительного прибора.
Чистка предполагает следующие действия:
снимите дымоход;
поставьте любую тару, какую вам не жалко;
поставьте на дно тары снятую трубу;
осторожно, не слишком сильно постучите трубой по дну тары;
продукты горения выпадут на дно емкости.
С внешней стороны для чистки можете смело применять любые моющие средства.
