Принцип работы и использование котлов на отработанном масле

Как сделать котел на отработанном масле своими руками

Простота конструкции таких отопительных приборов позволяет изготовить их самостоятельно. При этом необходимо владеть слесарными и  сварочными навыками.

Инструменты и материалы

Чтобы изготовить котел своими руками требуются такие приспособления:

• болгарка;
• сварочный аппарат;
• молоток.

Для изготовления котла на отработанном масле своими руками не забудьте болгарку

В качестве материала для отопительной конструкции необходимо приобрести:

• огнеупорное асбестовое полотно;
• герметик термостойкий;
• стальной лист толщиной 4 миллиметра;
• металлическая труба с сечением 20 и 50 сантиметров;
• компрессор;
• вентиляционную трубу;
• сгоны;
• болты;
• стальные переходники;
• углы полудюймовые;
• тройники;
• арматуру сечением 8 миллиметров;
• насос;
• бачок расширительный.

Корпус котла для обогрева небольших помещений можно сделать из трубы, для устройства с более высокой мощностью лучше всего использовать стальные листы.

Процесс изготовления

Агрегат на отработанном масле можно соорудить любой формы. Для обогрева гаража или малогабаритных сельскохозяйственных построек лучше всего сделать небольшой котел из труб.

Изготовление такого отопительного устройства состоит из таких этапов:

1. Металлическая труба с большим сечением обрезается так, чтобы ее размер соответствовал одному метру. Из стали заготавливаются два круга соответствующие диаметру 50 сантиметров.
2. Вторая труба с меньшим диаметром укорачивается до 20 сантиметров.
3. В подготовленной круглой пластине, которая будет служить в качестве крышки, вырезается отверстие соответствующее размеру дымохода.
4. Во втором металлическом круге, предназначенном для дна конструкции, проделывается проем, к которому присоединяется с помощью сварки конец трубы меньшего диаметра.
5. Вырезаем крышку для трубы с сечением 20 сантиметров. Все подготовленные круги привариваются по назначению.
6. Из арматуры сооружаются ножки, которые крепятся ко дну корпуса.
7. В трубе сверлятся небольшие отверстия для вентиляции. Снизу устанавливается емкость небольшого размера.
8. В нижней части корпуса с помощью болгарки вырезается проем для дверцы.
9. Сверху к конструкции крепится дымоход.

Для работы такого простого котла на отработке требуется всего лишь в резервуар снизу залить масло и подпалить его с помощью фитиля. Перед этим новую конструкцию следует проверить на герметичность и целостность всех швов.

Сооружение более мощного котла

Из листовой прочной стали изготавливается два короба, которые соединяются с помощью трубы перфорированной. В конструкции она используется в качестве воздухоотвода.

Последующий процесс изготовления отопительного прибора имеет некоторые особенности:

1. В нижнем корпусе котла проделывается отверстие для подачи масла в испарительный резервуар. Напротив этой емкости закрепляется заслонка.
2. Короб, расположенный в верхней части дополняется специальным отверстием для дымоходной трубы.
3. Конструкция оснащается воздушным компрессором, насосом для подачи масла и емкостью в которую заливается топливо.

Котел на отработанном масле своими руками

Если требуется нагрев воды, то подключается дополнительный контур, который требует установку горелки.  Соорудить ее можно самостоятельно:

• уголки размером половину дюйма соединяются за счет сгонов и тройников;
• на маслопровод закрепляется штуцер с помощью переходников;
• все соединения предварительно обрабатываются герметиком;
• из листовой стали вырезается крышка горелки, соответствующая гнездам на изготовленном котле;
• для установки горелки используются две разного размера пластины из стали;
• внутренняя часть переходника трубки плотно перекрываются асбестовым полотном, которое крепится герметиком и фиксируется проволокой;
• горелка вставляется в предназначенный для нее корпус;
• после этого пластина меньшего размера фиксируется в гнезде и покрывается четырьмя слоями асбеста;
• большая пластина монтируется в качестве крепежной накладки;
• в ней просверливаются дыры для креплений, а сверху наносится асбестовое полотно;
• две подготовленные пластины соединяются с помощью болтов.

Чтобы горелка не распалась во время работы котла, следует тщательно и достаточно плотно скреплять все детали. Поджигается прибор за счет свечи накаливания.

Котлы на отработанном масле считаются экономичными и практичными приборами. Их можно приобрести в специализированном магазине или соорудить самостоятельно. При использовании таких отопительных устройств необходимо помнить о правилах безопасности, которые включают в себя обязательную установку дымохода, наличие вентиляционной системы и правильное хранение жидкого топлива.

Безопасная эксплуатация

Безразличие топки к составу смеси, из которой состоит отработка, не отменяет контроля за ее качеством. Наличие легковоспламенимых примесей (бензина, ацетона, керосина) приводит к нарушению работы, в тяжких случаях – к порче аппарата.

Необходимо исключить вероятность попадания воды в камеру сгорания. Протечка водяной рубашки выведет аппарат из строя. Возможен разлив горящей солярки.

Рабочие поверхности имеют опасную температуру, поэтому при установке котла контакт с ними при нахождении рядом предотвращают во избежание получения ожогов.

Необходима периодическая очистка горелок и испарительной камеры в холодном состоянии. Загрязнение снижает коэффициент полезного действия установки и приводит к неполному сгоранию топлива с образованием копоти, оседающей на воздуховодах.

В помещении, где установлен отопительный прибор, выгорает кислород, что требует продуманной вентиляции. Воздух в котельной от соприкосновения с котлом и дымоходом становится сухим, поэтому необходимо его увлажнение.

Загрязнение горелок снижает КПД установки.

Отработка огнеопасна, важно соблюдать осторожность при хранении запасов

3 Особенности конструкции

Основой котла на отработке является испаритель, который позволяет получать насыщенный пар, в последующем сжигающийся в верхней камере аппарата. Сжигание топлива может выполняться в теплогенераторе двумя способами:

• Масло льется на раскаленную поверхность, в результате чего образуется пар.
• Поджигается жидкое топливо, что приводит к появлению насыщенного пара, который догорает в верхней камере.

В устье дымохода располагается неподвижная крыльчатка, которая препятствует быстрому отводу горячих газов, повышая показатели КПД тепловой установки. В камере сгорания за счёт использования заслонки возникают завихрения горячего воздуха, теплообменник и циркулирующий внутри него носитель быстро прогреваются, позволяя обеспечить максимально возможные показатели эффективности теплогенератора.

Механические установки, в которых правильно отрегулирована подача масла на испаритель, будут отличаться великолепной топливной экономичностью. Расход отработки при полной мощности аппарата будет составлять не более 1 литра на час работы прибора. У отдельных модификаций котлов имеется возможность регулировки мощности и расхода топлива, что достигается за счёт уменьшения или увеличения интенсивности подачи масла на испаритель.

Заводские установки котлов на отработанном масле могут иметь один или два контура, что позволяет использовать прибор для отопления и горячего водоснабжения. Такие теплогенераторы станут отличным вариантом для дачи и небольшого частного дома, избавляя домовладельцев от необходимости покупки дорогого газового или электрического бойлера. Двухконтурный котел на отработке будет отличаться топливной экономичностью, надежностью и простотой в эксплуатации.

Что представляет собой котел на отработанном масле

Сегодня большой популярностью пользуется отопительное оборудование, которое функционирует на отработке. Это объясняется рядом отличительных преимуществ устройства. В первую очередь это низкая стоимость установки и доступность топлива, которое можно купить за символическую плату. Отопление на отработке не нуждается в использовании ресурсов в виде электроэнергии и газа, что делает его экономически выгодным.

Несмотря на многочисленные достоинства, котел на отработке имеет и свои недостатки

При правильной настройке котла отработанное масло сжигается полностью, благодаря чему не образуются токсичные продукты сгорания. Устройство состоит из минимального количества деталей, что можно увидеть на схемах котлов. Это увеличивает надежность и долговечность конструкции. На разогрев котла не требуется много времени. Принудительная конвекция способствует быстрому повышению температуры в помещении.

Несмотря на многочисленные достоинства, котел на отработке имеет и недостатки. При работе устройства испаряется влага из воздуха и происходит сжигание кислорода, что негативно сказывается на здоровье человека. Поэтому котел должен располагаться в нежилом помещении с хорошей вентиляционной системой. Устройства на отработке быстро загрязняются. Особенно это относится к плазменной чаше и дымоходу.

Для такого котла могут использоваться разные варианты отработанного масла, которое характеризуется обилием различных примесей. Поэтому для обеспечения длительного периода эксплуатации устройства в том месте, где осуществляется подача масла в котел, следует установить фильтр, который необходимо менять по мере загрязнения.

Котел на отработанном масле должен располагаться в нежилом помещении с хорошей вентиляционной системой

Как выбрать котел на отработанном масле

К покупке водогрейного котла надо подходить тщательно, заранее просчитав и обдумав все нюансы. Так, выбор стоит привязывать к типу помещения (жилое/нежилое), виду масла, на котором будет осуществлять свою деятельность оборудование, и месте его будущей закупки.

На рынке представлены как отечественные, так и иностранные модели, капельные и автоматические.

Материал теплообменника

Существует 2 типа материалов, из которых делают теплообменники для котлов:

1. Чугунный. Благодаря материалу, из которого изготовлен, он тяжелый, но долговечный, в среднем может прослужить до 30 лет. Из недостатков – чувствительность к резким перепадам температуры и большая чувствительность к механическим повреждениям.
2. Стальной. Более легкий, устойчивый к сменам температурного режима и механическим повреждениям, но сильно подвержен коррозии, не исправляет ситуацию и обработка специальными средствами. Срок службы примерно 20 лет.

Стальной теплообменник легкий и устойчивый к сменам температурного режима.

Типы газовых горелок

Разделение газовых горелок происходит по 3 типам:

1. Модулируемая. Во время работы можно регулировать мощность от 10 до 100%, поэтому становится возможным непрерывное горение при минимальной мощности, для котла такой вид работы оптимален. В покупных моделях встречается редко.
2. Одноступенчатая. Принцип работы такой же, как у выключателя «вкл./выкл.», отрегулировать мощность в ней нельзя.
3. Двухступенчатая. В ней интенсивность регулируется либо на 100%, либо на 50%, что намного удобнее по сравнению с одноступенчатой за счет экономичности.

КПД

Коэффициент полезного действия представляет собой соотношение между объемом используемого топлива и количеством выделяемой и аккумулируемой теплоносителем энергии. С учетом теплопотерь КПД агрегатов, работающих на переработанном масле, колеблется от 85-90% согласно модели изделия.

Необходимая мощность

Приобретая отопительный котел, следует обратить внимание на его мощность, т.к. от нее будет зависеть эффективность работы изделия

За исходную точку расчетов берется дом без утепления, кладка в 2 кирпича, потолок 2,7 м – среднестатистическое строение в России. Расход будет равен 1 кВт на каждые 10 м² прогреваемой площади, кроме того, следует оставить небольшой запас в 15-20%.

Мощность является важной характеристикой котла.

Для домов, расположенных в южных и северных районах страны, необходимо учитывать корректирующий коэффициент, который покажет необходимую мощность выше или ниже на 15-20%.

Размеры и вес

Модельный ряд представлен как маленькими переносными моделями с небольшим весом, так и агрегатами большого размера, которые занимают много места и обладают высокой массой. Данная характеристика подбирается индивидуально под цели покупателя.

Другие параметры

После основных параметров, влияющих непосредственно на работу оборудования, стоит обратить внимание на сопутствующие функции, делающие эксплуатацию прибора комфортнее, такие как:

• защита от перегрева;
• блокиратор остановки циркуляционного насоса;
• режим предотвращения замерзания;
• звукоизоляция;
• наличие комнатного термостата.

Какую конструкцию предпочесть?

Если перед вами стоит задача обогрева не гаража, отдельно стоящего на отшибе, а более-менее большого здания, рекомендуем вам обратить внимание на котел с водогрейным контуром. В этом случае можно не только значительно улучшить эстетичный вид всей отопительной установки, попросту спрятав прибор в отдельном помещении, но и куда эффективнее использовать энергию от сжигаемого масла

Кроме того, обычный котел на отработке будет несколько нелепо выглядеть в каком-нибудь офисном помещении. А вот если разместить его в котельной и протянуть трубы, то все приличия будут соблюдены. Напоминаем, что в жилом помещении всегда имеется нужда в горячей воде, так что имеет смысл сделать двухконтурный котел.

Разновидности горелок и их конструкция

Сгорание масла классифицируют по 2 типам поступления топлива в рабочую камеру:

• капельному методу (под действием силы тяжести самотеком);
• нагнетанию давления.

Первый вид применяют в самодельных теплогенераторах для помещений малой площади. Его считают пожароопасным и ресурсоемким. Масло самотеком из расположенной выше емкости капает порциями на раскаленную чашу, где и сгорает с выделением калорий.

В современных конструкциях приготовление взвеси масла с окислителем осуществляется по второму способу нагнетанием воздуха.

Горелка состоит из таких частей и деталей, как:

• резервуар для жидкого топлива;
• масляный насос;
• система фильтрации отработки для удаления твердых и несгораемых фракций;
• форсунка;
• механизм дозированной подачи кислорода для образования факела;
• топливные трубопроводы;
• воздуховоды отработанных газов.

Горелка состоит из различных деталей.

Для первоначального разжигания разработаны устройства независимого разогрева масла до рабочих температур. Конструкция осуществляет полное сгорание топлива. Сначала в области форсунки образуется зона пониженного давления, куда попадает подогретое масло и преобразуется в облачную смесь с нагнетаемым воздухом. Далее происходят воспламенение и полное сгорание нефтепродукта.

Горелка Бабингтона

Слабым местом конструкций с принудительной подачей топлива является форсунка. Для образования воздушно-масляной взвеси ее рабочее распылительное отверстие рассверливают на 1,5 мм. В процессе эксплуатации оно засоряется и требует очистки.

В горелке Бабингтона масло стекает по сферической поверхности. Постепенно слой его истончается до пленки. Часть топлива преобразуется в облако под действием потока воздуха из отверстия в центре агрегата, которое воспламеняется и образует факел. Несгоревшая отработка улавливается накопителем и возвращается в резервуар через отстойник для повторного использования.

Отличие этой конструкции от других в том, что через форсунку под давлением подается воздух, а не топливо. Предварительная фильтрация и удаление загрязняющих компонентов не нужны. Достаточно увеличить текучесть масла начальным разогревом.

Схема горелки Бабингтона.

Капельный тип

Отработку возможно сжечь без предварительного разогрева и наддува, пуская ее дозами в раскаленную чашечную испарительную горелку. Подачу топлива осуществляют из отдельно расположенной емкости. Чаша работает как часть обогревательного котла или теплогенератора. Отдельно это устройство не эксплуатируется, в отличие от истинных горелок, способных к установке в отопительных агрегат ах разных конфигураций.

Для жидкого топлива

К мобильным и производительным устройствам относят горелку пиролизного типа. Масло состоит из углеводородов, которые, сгорая при комнатной температуре, окисляются не полностью, выделяя незначительное число калорий и большое количество копоти. Поэтому его разогревают до градусов, когда горючее расщепляется на фракции.

Когда емкость с порцией топлива поджигают, с поверхности начинают испаряться и улетучиваться в камеру дожига легкие компоненты масел. Там они сгорают до бесцветного углекислого газа и незначительных фрагментов сажи, выделяя тепло.

Достоинства этого метода:

• компактная конструкция;
• экономичное сжигание топлива;
• экологичная безопасность процесса.

Горелка пиролизного типа относится к мобильным устройствам.

К недостаткам относят сложную конструкцию первоначального воспламенения рабочего состава, когда нужно разогреть большую массу горючего.

Инжекционная с наддувом

Этот тип горелки используют для образования факела с температурой +1200…+1400°С. Регулировка осуществляется интенсивной накачкой воздуха (в металлургии баллонного кислорода), что уменьшает расход масла и повышает производительность агрегата.

К недостаткам относят:

• сложность изготовления и подгонки деталей;
• необходимость фильтрации топлива;
• обязательную установку автоматики.

Конструкция энергозависима и потребляет 20-25 Вт на выработку 1 кВт тепла.

Несколько слов об отработке

Отработанное масло является отходами горюче-смазочных материалов, представляет собой темную маслянистую жидкость, которая имеет сильный специфический запах нефтепродуктов.

Отработка содержит микрочастицы металла, поэтому в качестве смазки для двигателя или трансмиссии ее использовать не рекомендуется. Однако горит отработка также хорошо, как обычное минеральное масло, поэтому ее широко применяют в качестве печного топлива. Сжигание отработки можно назвать одним из способов вторичного использования горюче-смазочных материалов. Благодаря низкой стоимости отработки котел, работающий с ее использованием, отличается экологичностью и экономичностью.

Преимущества и недостатки

Так как сами масляные отопительные приборы стоят недорого и используют дешевое горючее, окупаются они стремительно. Еще выгоднее самостоятельная сборка (конечно, при строгом учете всех технологических требований и при грамотной эксплуатации, но об этом еще пойдет речь в следующих разделах). При правильной сборке и толковой настройке сгорание масла происходит полностью, оно не образует ядовитых продуктов. Масляные котлы содержат очень небольшое количество деталей, что не только упрощает сборку, но и снижает вероятность поломки

Но стоит учитывать и вероятные проблемы. Так, масляные котлы быстро выжигают кислород. Потому придется приложить много усилий для создания хорошей вентиляции. Использование отработанного масла приводит к частому засорению котлов, обслуживать и просто очищать их придется чаще, чем другие образцы. Котлы такого рода позволяют применять не только отдельные виды природного или синтетического масла, но и их комбинацию.

Правила эксплуатации

При использовании отопительного котла, работающего на отработанном масле, необходимо соблюдать определенные правила. В противном случае, может возникнуть загазованность помещения или даже возгорание.

Основные правила при пользовании котлом следующие:

• Работающий аппарат запрещается оставлять без присмотра;;
• Когда котел включен, в него нельзя добавлять горючее;
• В котле подобной конструкции можно сжигать исключительно отработанное масло, он не приспособлен для использования других видов топлива;
• Нужно следить за тем, чтобы на поверхность раскаленного котла не попадала вода, иначе из-за резкого остывания он может попросту лопнуть;
• У работающего котла отверстие горелки должно быть всегда открыто;
• Горючие и легковоспламеняющиеся вещества возле котла держать категорически запрещено;
• При включенном котле заслонку не закрывают, иначе весь угарный газ пойдет в помещение.

У работающего котла отверстие горелки должно быть всегда открыто

Установка котла и дымохода

Котел масляного отопления размещается в предварительно подобранном месте в определенной удаленности от легковоспламеняющихся элементов. При желании можно организовать бетонную площадку с защитным бортиком, который обеспечит безопасность при переливе топлива. Блок автоматики желательно монтировать на стене. К оборудованию должен быть обеспечен легкий доступ.

Провода, масляные шланги изолируются так, чтобы не было прямого контакта с горячим котлом. В трубку сбоку монтируются термодатчики, емкость с отработкой размещают в пределах 1,5 метров от разогретой поверхности конструкции.

При установке дымохода соблюдаются следующие правила:

• диаметр соответствует выходу трубы;
• толщина металлической трубы не менее 0,5 мм;
• не более трех поворотов;
• высота не меньше 5-ти метров.

Дымоход должен возвышаться над кровлей.

Принцип работы котлов на отработке

Самодельный котёл на отработанном масле может работать по одной из двух схем:

• С горением топлива в одной ёмкости и его дожиганием во второй – своеобразная пиролизная схема;
• С воспламенением подогретого и испарённого топлива – крайне эффективная схема.

Если поджечь отработанное масло в какой-либо ёмкости, оно будет гореть жёлтым, слегка коптящим пламенем. Даже если отобрать получаемое тепло в отопительную систему, его будет недостаточно для обогрева помещений. К тому же в продуктах сгорания мы найдём кучу недогоревших и токсичных компонентов. Поэтому главная задача отопительного котла на жидком топливе заключается в обеспечении оптимальных условий сгорания отработанного масла. Полученное тепло отправляется в водяной контур.

Первая схема используется в самых простых печах, наподобие вот этой:

Горение при такой схеме осуществляется с забором воздуха через регулировочную заслонку.

Здесь мы видим бак с топливом и регулировочной заслонкой, дожигатель и вторичную камеру. В дожигатель, через ряды боковых отверстий, подаётся вторичный воздух. Отработанное масло заливается в бак, поверх него наливается немного керосина, после чего производится розжиг.

Пламя в дожигателе будет сначала жёлтым, так как печь холодная. По мере прогрева оно приобретёт бело-розовый оттенок, появится гудение, характерное для мощного потока пламени. Это значит, что агрегат вышел на рабочий режим. Увеличив размер верхней камеры и дополнив её трубчатым теплообменником, мы получим простую печь на отработке с водяным контуром.

Для рассмотрения второй схемы водогрейного котла на отработанном масле мы возьмём следующую схему:

Схема и принцип действия водогрейного котла на отработанном масле

Это не совсем то, что нам нужно, но принцип тот же. Представленный на рисунке агрегат включает в себя несколько важных узлов. Первый узел – это топливный бак, который обеспечивает подачу отработанного масла в котёл. Подача должна быть капельной. Отработка поступает в чашу, в которой разжигается пламя. По мере прогрева конструкции масло начинает поступать в чашу уже горячим, температура его горения возрастает.

Горение осуществляется во внутреннем объёме печи, ограниченном металлическим цилиндром. Это наша камера сгорания – сверху в неё поступает воздух, в верхней боковой части располагается отвод под дымоход. На представленном чертеже изображён агрегат с поддувом, что делает его работу более эффективной. Водяной рубашки здесь нет, но есть вентилятор обдува, который обдувает воздухом внутренний цилиндр с камерой сгорания. Горячий воздух можно отправить через воздуховоды в обогреваемые помещения.

При использовании воздуховодов их необходимо тщательно утеплить, чтобы снизить потери тепла.

Организовать отопление на отработанном масле своими руками поможет водяной контур. Для этого убираем из чертежа вентилятор обдува и сопло отдачи горячего воздуха, никаких отверстий на их месте не будет. Вместо этого привариваем к цилиндру с камерой сгорания змеевик, играющий роль теплообменника. Его можно сделать из трубы подходящего диаметры. Концы трубы выводятся наружу – к ним подключается контур отопления.

Таким образом, мы сделали отличную печь на отработанном масле с водяным контуром. Осталось поработать над увеличением эффективности. Для этого мы можем обернуть дымоходную трубу дополнительным теплообменником и соединить его с основным. Теперь оборачиваем наш водогрейный отопительный котёл в теплоизоляцию, после чего облачаем его в дополнительный корпус – это поможет снизить тепловые потери.