Самодельные форсунки для печки

Условия горения

Чтобы самодельная горелка на отработке работала, нужно обеспечить соблюдение нескольких требований. В частности, масло лучше всего будет сгорать в разогретом и распыленном состоянии. Выполнить эти условия несложно, в статье приведено несколько вариантов горелок, у которых мощный факел огня, а главное – выделяется большое количество тепловой энергии.

Нужно отметить, что допускается выполнять хотя бы одно условие – обеспечить нагрев или распыление. Правда, эффективность при этом окажется несколько меньшей.

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:

1. Простая и самая популярная конструкция прямого горения с дожиганием масляных паров в перфорированной трубе открытого типа (так называемая чудо-печка).
2. Капельная печь на отработанном масле с закрытым дожигателем;
3. 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.

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.

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.

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.

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.

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:

1. Агрегат безопасен в эксплуатации, поскольку зона горения полностью закрыта железным корпусом.
2. 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.
3. Есть возможность обернуть корпус водяной рубашкой и переделать печь на отработке в котел.
4. Топливоподача и мощность агрегата поддается регулировке.
5. Нетребовательность к высоте дымохода и удобство очистки.

Самодельные устройства можно использовать для любых целей. Очень часто их устанавливают в жидкотопливные печи или универсальные котлы. При изготовлении важно сделать форсунку, способную выдать мощное пламя. Требования к горелке, которые необходимо предъявлять в первую очередь:

1. Малый расход электрической энергии.
2. Легкость в монтаже и простота использования.
3. У горелки должна быть высокая эффективность работы.
4. Самоделка должна хорошо работать даже при использовании низкокачественного и загрязненного топлива.

Как сварить простую печь

Нет смысла пояснять, как сделать стандартную и самую распространенную конструкцию, изображенную ниже на сборочном чертеже. Во-первых, схема очень понятная, а во-вторых, в информации подобного рода нет недостатка.

Перейдем к более сложному варианту обогревателя с дожигателем, согнутым под 90° (угол поворота можно делать и больше, но не острее). Цель мероприятия проста – организовать отбор тепла у раскаленных дымовых газов, а не сразу выбрасывать их на улицу. Второе отличие – выдвижной ящик с маслом вместо традиционной закрытой емкости, которую неудобно чистить. Конструкция печи с размерами показана на чертеже.

Пошаговая инструкция сборки печи для сжигания отработки выглядит так:

1. Нарежьте заготовки для корпуса, выдвижного ящика и дожигателя. Для последнего трубы нужно резать под углом 45°.
2. В профиле меньшего сечения выпилите болгаркой одну стенку, а по бокам приварите заглушки, чтобы получилась открытая емкость. К передней части, выступающей за борта ящика, приделайте ручку.
3. Сварите конструкцию, как показано на чертеже, просверлите воздушное отверстие сверху топливной камеры и выполните перфорацию вашей изогнутой трубы. Отопитель готов.

Несколько слов о том, как подобрать количество и диаметр отверстий дожигателя. В нашем примере его сечение составляет 80 х 80 = 6400 мм², для расчета нужно взять половину – 3200 мм². Если применить сверло 8 мм, то площадь каждого отверстия составит 50 мм². Делим 3200 на 50 и получаем 64 шт., которые надо просверлить в процессе сборки, при настройке их число вырастет.

Один из простых способов отбора тепла – подключение печки к горизонтальной трубе длиной 3—4 м, идущей под уклоном вдоль стены помещения. Проследите, чтобы над ней и отопителем не стояли деревянные полки или канистры с горючим. Стены около печки лучше оградить листовым железом.

Теперь остается выполнить розжиг, прогрев и настройку печи. Ваша задача – добиться минимальных выбросов черного дыма на улицу, свидетельствующих о недостатке воздуха для горения. Нужно сверлить по 3—5 дополнительных отверстий в дожигателе и снова проверять работу агрегата, пока выброс не станет максимально прозрачным.

Особенности горелок

Для того чтобы эффективно сжечь масло, его потребуется сначала прогреть, а затем распылить. Для этого устанавливается электрический нагревательный элемент ТЭН. Но расход электроэнергии при этом будет достаточно большой. А вам главное при изготовлении – это добиться минимальных потерь при использовании устройства. Горелка должна быть источником очень дешевого тепла, чего не реализовать при использовании ТЭНов.

Раз не получается сначала прогреть масло, нужно попытаться его распылить. Простейшие горелки, изготовленные по схеме Бабингтона, могут успешно применяться в котлах. Конструкция предельно простая – топливо стекает по сферической поверхности. В последней сделано тонкое отверстие, через него подается сжатый воздух. Получается так, что масло сдувается со сферы, образуются маленькие капли, которые и можно воспламенить.

Делаем капельный отопитель

Чаще всего для сборки капельниц мастера-умельцы используют старые кислородные и пропановые баллоны с диаметром 220 и 300 мм соответственно. Первые предпочтительнее из-за мощных толстых стенок, способных долго служить и не прогореть. Также подойдет труба из низкоуглеродистой стали (Ст 3—10) с толщиной стенок от 5 мм.

Металлопрокат для остальных деталей подбирайте по чертежу печи с верхней подачей отработки в зону горения. Вентилятор для нагнетания – «улитка» от салонного отопителя ВАЗ 2108 либо его китайский аналог, топливная магистраль – нержавеющая трубка диаметром 8—10 мм.

Технология изготовления такая:

1. Сделайте пламенную чашу из обрезка трубы или возьмите готовую стальную емкость. Она должна выниматься через ревизионный люк, так что не делайте поддон слишком большим.
2. Вырежьте в корпусе проемы для дымоходного патрубка и прочистного люка. В последнем сделайте обрамление и установите дверцу (можно с креплением на болтах).
3. Изготовьте дожигатель. Не торопитесь сверлить все отверстия, указанные на чертеже, выполните сначала 2 нижних ряда. Остальные доделаете в процессе настройки печи.
4. Приварите к дожигателю крышку и воздуховод с фланцем для монтажа вентилятора. Присоедините устройство топливоподачи, как это сделано на фото.
5. Соберите отопительный агрегат и подсоедините его к дымоходу.

Чтобы регулировать мощность нагрева, нужно предусмотреть управление оборотами вентилятора и устройство для дозирования топливоподачи (как правило, применяют автопоилку с разрывом струи). По отзывам мастеров на популярном форуме, где обсуждаются вопросы отопления отработкой, расход горючего в печи можно контролировать визуально. Тенденция такая: если в разрыве струи масло идет каплями, то сгорает меньше 1 литра в час, а когда течет тоненькая струйка – более 1 л/час.

Работа горелки

В статье приведена упрощенная схема горелки, которая позволяет понять принцип ее работы. Смесь после распыления поджигается, а пламя используется для каких-либо целей. Вы можете поставить эту горелку в котел, работающий на любом типе топлива. В принципе, никто не мешает вам сделать котел самостоятельно.

Чтобы более эффективно происходило горение, можно сделать систему подогрева, только использовать в ней маломощный ТЭН. В этом случае повысится эффективность, улучшится теплоотдача, пламя будет иметь красивый и ровный факел.

Выводы и рекомендации по отбору тепла

Главный вывод звучит так: если вы являетесь одновременно сварщиком и слесарем, то решите задачу по изготовлению масляной буржуйки без особых затруднений. Повозиться придется лишь с настройкой и организацией подачи отработки в капельнице.

Как вы поняли, просто сделать печь на солярке и отработке недостаточно, надо еще правильно отобрать у нее максимум тепла, не дать ему вылететь без пользы в дымоход. Практикуются следующие способы:

1. Как уже говорилось выше, можно проложить дымоход под уклоном по всей длине помещения, а потом вывести его на улицу вертикально.
2. Устроить обдув корпуса бытовым вентилятором.
3. Обварить тело буржуйки дополнительными теплосъемными ребрами.
4. Изготовить и поставить на дымоход экономайзер (в народе его называют регистром и бойлером) – теплообменник самоварного типа. Такие применяются в твердотопливных котлах и состоят из нескольких дымогарных труб, омываемых снаружи водой.

Важный момент. Обдувать корпус чудо-печки не рекомендуется по понятным причинам. Водяной контур, установленный на дымоход, нужно подключать к системе отопления с принудительной циркуляцией и расширительным баком открытого типа, чтобы уберечься от закипания. При периодической топке трубопроводы заполняются антифризом.

Преимущества горелки Бабингтона

У такой конструкции довольно много преимуществ. Самое главное – нет необходимости предварительно очищать отработанное масло. Ведь вы понимаете, что в отработке может содержаться очень большое количество примесей. Собственно, поэтому у масла такой специфический черный цвет. Также нельзя обойти стороной и второе преимущество – простоту изготовления. И если вы умеете работать с инструментами, то без труда сделаете эффективный и простой источник тепла на дешевом топливе.

Испарительные горелки на отработанном масле нуждаются в дополнительном источнике тепла. Поэтому приходится ставить ТЭНы, которые потребляют большое количество электроэнергии. Либо же можно усложнить конструкцию, чтобы масло подогревалось и образовывались легковоспламеняющиеся фракции. Что касается схемы Бабингтона, то она очень простая – без испарения обойтись еще можно, вот только компрессор обязательно использовать. Это вариант конструкции с облегченным распылением топлива.

Переделка промышленных горелок

Стоит заметить, что сделать горелку на масле-отработке с нуля намного проще, нежели переделывать промышленные образцы. Ведь все равно потребуется вкладывать средства. Например, при переделке горелки на дизтопливе придется затратить довольно много денег. В итоге и конструкция оказывается весьма сложной и требуется подогревать масло. Намного дешевле купить готовую масляную горелку или сделать ее самостоятельно.

Некоторые пытаются сделать горелку из паяльной лампы. Но это не очень хороший вариант, так как принцип работы у нее сильно отличается от того, какой необходим. В паяльной лампе форсунка прогревается, а масло вытесняется за счет давления из форсунки. Бензин – это очищенное топливо, чего не скажешь об отработанном масле.

В нем есть и примеси металлов, и продукты сгорания солярки или бензина, а также иные виды загрязнений. В итоге форсунка засоряется очень быстро. Можно, конечно, модернизировать ее, но овчинка выделки не стоит – слишком дорого и трудозатратно. Поэтому рекомендуется отдать предпочтение горелке Бабингтона.

Сборка горелки

А теперь подойдем ближе к тому, как сделать своими руками горелку на отработке. Плюс очевиден – вы получите качественное устройство, которое будет идеально работать, сможет составить конкуренцию любому промышленному образцу. А самое главное – стоимость у него оказывается очень низкой. Вам потребуется наличие компрессора, способного обеспечить давление не менее 2 Атм.

Идеальный вариант – от старого холодильника. Также вам нужно иметь такие материалы:

1. Топливный бак с установленным в него ТЭНом. Нагреватель работать будет не постоянно, с его помощью происходит частичный прогрев масла.
2. Второй бак, предназначенный для сбора масла, не отправленного в форсунку.
3. Медная трубка, чтобы подавать воздух к сфере горелки.
4. Трубка для слива отработки.
5. Насос для перекачки излишков в основной бачок.
6. Металлическая труба диаметром 2 дюйма для сопла.
7. Тройник для двухдюймовой трубы.
8. Материалы для сферической форсунки.

Когда подготовите все материалы, можно начинать изготовление горелки на отработке для твердотопливных котлов.

А теперь давайте поговорим о том, как сделать горелку на отработке и запустить ее. По сути, после изготовления форсунки можно смело утверждать, что основная часть изготовлена и ожидается только сборка. Теперь нужно все объединить в корпусе. А в его качестве можно использовать тройник и прикрученную к нему металлическую трубу.

Распылитель ставится внутри тройника и закрепляется при помощи фитингов. В самом тройнике нужно сделать отверстие, в него ставится трубка для подачи отработанного масла. Необходимо, чтобы она заканчивалась над распылителем. В качестве отводящей трубки используется нижний элемент тройника. Сюда вворачивается переходник для тонкой трубки, по которой будут уходить излишки в сливной бачок. Чтобы организовать подачу и отвод масла, нужно применять гибкие медные тонкие трубки.

Форсунка

Сначала вам нужно сделать форсунку сферической формы, по ней в дальнейшем будет стекать топливо. В сфере делаете отверстие, диаметр должен быть примерно 0,25 мм. Обратите внимание на то, что от диаметра зависит мощность самодельной горелки. Чем меньше диаметр, тем ниже мощность и наоборот. Все трудности вас ожидают именно при изготовлении форсунки.

Но если вам улыбнется удача, и вы найдете жиклер с нужным диаметром, то не упустите возможность и поставьте его в центре сферического элемента. Если же не находите полусферу, можно использовать небольшой отрезок листового металла с прикрепленным внутри жиклером. В результате вы получите форсунку для распыления масла.

Завершение изготовления

У горелки будет мощное пламя, но для бесперебойной работы важно, чтобы все конструкции внешних элементов были продуманы грамотно. В рассмотренном варианте отработка стекает по распылителю в форме сферы, но большая часть возвращается обратно в бак, небольшое количество попадает в сопло. Для увеличения эффективности рекомендуется установить в основном баке хотя бы слабенький нагревательный элемент.

Для увеличения ресурса агрегата рекомендуется соединения обрабатывать высокотемпературными герметиками. На ТЭНе рекомендуется поставить термостат (если такой не предусмотрен). Масло достаточно прогревать до температуры 70 градусов, больше смысла нет. В конечном результате у вас должно быть три узла, потребляющих энергию. К ним относятся:

1. Компрессор.
2. Масляный насос.
3. Нагревательный элемент.

К сожалению, сделать полностью энергонезависимую конструкцию не получится, так как не рекомендуется исключать ТЭН или масляный насос. Что касается компрессора, то без него горелка работать вообще не будет. Но все равно вы много экономите на топливе – отработанное масло стоит копейки.

---