Котлы на отработанном масле своими руками чертежи

 

Котел на отработке своими руками: две модели

Отработанное топливо – далеко не самый чистый вид горючего. Тем более, если его сливали из двигателей. В нем имеются присадки, тяжелые металлы, множество всяких «добавок». В принципе, все их можно разложить на простые углеводороды и сжечь. В результате на выходе будут только азот, углекислый газ и пары воды, которые абсолютно безвредны. Но такое полное сгорание возможно при определенных температурах.

Если не вдаваться в подробности, а сказать кратко: полное окисление всех составляющих происходит при температуре около 600 o C. При изменении ее на 200 o C в одну и другую сторону в воздухе будет целый «букет» вредных и очень вредных веществ. Потому к самодельным печам на отработке нужно относиться со всей возможной осторожностью: канцерогены, мутогены, тяжелые металлы — это только малая часть того, «букета», которым будете дышать вы и окружающие, при нарушении температуры сгорания.

Технология испарения масла

В печах этого типа горит не масло, а его пары. То есть отработку до начала горения разогревают, она начинает испаряться, а уже пары зажигаются. Эта технология позволяет грязное, тяжелое, плохо горящее топливо разложить на более «легкие» составляющие, а потом уже жечь их. Именно она при правильно подобранных параметрах позволяет добиться практически бездымного и полного сгорания топлива, при котором нет практически никаких выбросов: сгорает все.

Котел на отработке своими руками: принцип котла на испарении масел

Самый простой и эффективный способ реализовать эту технологию — использовать раскаленную чашу, в которую капает отработка.

При соприкосновении с раскаленным металлом масло резко испаряется, пары перемешиваются с подающимся сюда воздухом, вспыхивают и сгорают. Количество выделяемого при этом тепла велико. Для достижения максимального КПД и полного сгорания требуется, чтобы горящая смесь долго находилась в камере сгорания. Потому в устье воздуховода нужно установить неподвижную крыльчатку, которая и будет создавать требуемое завихрение в камере сгорания.

Паровой котел своими руками на отработке может быть реализован в таком виде

Несмотря на высокий КПД и «всеядность» такой принцип работы редко реализуется в заводских котлах, производимых в США и Европе. Зато российские производители выпускают котлы на отработке, работающие именно на технологии испарения. Главный камень преткновения в реализации таких котлов – способ предварительного разогрева чаши. Те, кто делают эти котлы самостоятельно, поступают просто: закидывают в чашу пропитанный бензином фитиль, наливают немного солярки или того же бензина, поджигают, дожидаясь пока чаша разогреется до требуемых температур. После этого открывают подачу масла.

В Европе и США подобное решение неприемлемо: небезопасно. Зато наши производители также используют именно этот способ розжига своих печей.

Еще один вариант печи с плазменной чашей

В видео продемонстрирован один из вариантов обогрева гаража при помощи печи на отработке. Но в этом варианте реализована не капельная подача топлива: оно течет струйкой и сгорает далеко не полностью. Именно по этой причине автор проекта уделил такое внимание изоляции и уплотнению всех съемных частей: чтобы минимизировать попадание дыма в помещение и сделал высокий дымоход для лучшей тяги.

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.

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.

Котёл с водяным контуром на отработанном масле. Чертежи и инструкция по изготовлению своими руками

Самодельный котёл отопления, работающий на отработанном автомобильном масле

Слитые автомобильные масла являются многокомпонентными, сильнозагрязнёнными веществами, которые к тому же ещё и плохо горят. Можно сказать, что как горючее отработка сама по себе «не очень», поскольку кислород просто не в состоянии окислить всё то химическое разнообразие, которое в ней находится. Если же расщепить масло на более простые составляющие, то сжечь их будет намного проще.

Метод разложения известен современной науке давно. Пламенное разделение, или, если говорить по-научному, пиролиз, применяется для получения простых легковоспламеняющихся веществ из любого топлива — нефти, угля, дров и т. д. Этот процесс удобен тем, что для химических преобразований никаких дополнительных затрат не требуется — для этого достаточно тепла, которое образуется при сгорании топлива. Преимущество пиролизного горения заключается ещё и в том, что этот процесс сам себя поддерживает и регулирует, а поэтому практически не требует постороннего вмешательства. Всё, что понадобится для запуска процесса разложения — испарить топливо и разогреть пары до температуры 300–400 °C. Для этого можно воспользоваться двумя методами.

Процессы, протекающие внутри печи на отработке, обеспечивают высокую температуру и полноту сгорания топлива

В первом случае горючее поджигают в резервуаре, после чего оно начинает активно испаряться. Эффективное перемешивание и получение однородной газовоздушной смеси обеспечивается за счёт Кориолисовой силы, поэтому важен точный расчёт диаметра и высоты камеры сгорания. Пары топлива поднимаются по вертикальной трубе с многочисленными отверстиями, через которые насыщаются кислородом воздуха. В верхней части камеры сгорания находится перегородка, которая нужна, чтобы снизить скорость газа и отделить зону окисно-азотного дожигания. Именно в ней опасные химические соединения вступают в реакцию с оксидами азота и распадаются на безвредные вещества.

Так называемый метод саможога, бесспорно, обладает привлекательной простотой и надёжностью, однако, резервуар с горящим маслом не позволяет говорить о безопасности. Для того чтобы устранить этот недостаток потребуется усложнять конструкцию отопительного агрегата.

Эффективность сжигания отработки значительно повышается при использовании горелки специальной конструкции

Второй способ предусматривает образование зон пиролиза, сгорания и дожигания прямо в факеле пламени, а для этого нужна горелка специальной конфигурации. Чтобы топливо окислялось полностью, форсунка должна обеспечивать многоступенчатое образование газовоздушной смеси. В таком устройстве первичное движение потока топлива обеспечивается компрессором. Благодаря инжекции, нагнетаемый воздух увлекает за собой атмосферный, а образование паров происходит за счёт разогрева горелки факелом пламени. Практически те же процессы можно наблюдать при работе паяльной лампы. Похожий метод реализован в промышленных жидкотопливных агрегатах. Самодельные конструкции используют такой же принцип, но работают немного по-другому. В них отработка капает в разогретую докрасна ёмкость, где мгновенно испаряется и сгорает при высокой температуре. В этом случае нельзя говорить о чистом пиролизе, поскольку имеет место ещё и энергия распада молекул в процессе микровзрывов.

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.

Котёл с водяным контуром спирального типа обеспечит работу отопительной системы загородного дома

Нередко агрегаты, работающие на слитом масле, дублируют устройствами, использующими электричество, газ или твёрдое топливо. Это обеспечивает функциональность инженерных систем в случае перебоев с доставкой отработки.

Изготовление котла, работающего на отработанном топливе

По описанным выше схемам разработаны и успешно эксплуатируются несколько типов котлов. Кроме того, для работы на жидком топливе можно приспособить любой твердотопливный или газовый отопительный агрегат. Расскажем о двух наиболее распространённых конструкциях, которые можно изготовить самостоятельно.

Чертежи отопительных агрегатов

Чертежи, которые мы предоставляем вашему вниманию, проверены на реально работающих печах, поэтому их уверенно можно использовать для собственных проектов.

Двухобъёмный

Эта конструкция состоит из двух цилиндрических камер, соединённых между собой отрезком толстостенной железной трубы с отверстиями для проникновения воздуха.

Чертёж двухобъёмного котла с прямоугольными рабочими камерами

Котел на отработке: достоинства и недостатки конструкции

Котел на отработанном масле является вспомогательным отопительным прибором, с помощью которого можно обогревать теплицы, гаражи, бытовки и другие технические помещения. Его конструкция довольно проста и при должной сноровке такой котел можно изготовить самостоятельно. Однако требуется строгое соблюдение всех пропорций. Не вдаваясь в подробности, отметить, что именно при такой форме и размерах сгорание отработки происходит полностью и в наиболее оптимальном режиме, при температуре около 6000 С о.

Отопление на отработке имеет ряд достоинств и некоторые недостатки

• работает на любом типе синтетического или минерального масла . их комбинациях с самым высоким уровнем загрязнения смазочного материала;
• простота конструкции — практически все узлы можно изготовить из подручных материалов. Из этого следует и высокая надежность, в котле нечему ломаться;
• низкая стоимость . даже если все его детали придется заказывать, а самому производить только финальную сборку;
• высокая эффективность – температура сгорающих паров масла весьма высока, а если конструкция будет оборудована дополнительным узлом принудительной конвекции, существенно возрастет теплоотдача;
• экологическая безопасность – при соблюдении правильного температурного режима сгорания 4500 С о – 8500 С о (оптимально 6000 С о ), все пары отработки сгорают практически полностью, выброса вредных веществ: тяжелых металлов и канцерогенов не происходит.

Преимущества котлов на отработке — Фото 05

• котел на отработке относится к отопительным приборам с открытой камерой сгорания, соответственно использовать его можно только в хорошо вентилируемых помещениях ;
• требуется устройство надежного и качественного прямоточного дымохода . к тому же потребуется его систематическая чистка;
• для некоторых типов котла использующих капельную схему подачи топлива необходима дополнительная очистка отработки .

Принцип функционирования и основные типы котлов на отработке

Котел отопления на отработке функционирует на основе пиролиза, сжигая не топливо, а газо-воздушную смесь, которая образовалась в результате его испарения. Существует два основных типа конструкций, которые отличаются способом подачи топлива в испаряющую камеру.

В первом способе топливо подается в камеру сгорания снизу. Метод подачи может быть разный. Самый простой это использование принципа сообщающихся сосудов.

Емкость с топливом соединяется с камерой сгорания довольно толстой трубкой, и отработка перетекает туда самотеком. Этот метод имеет тот недостаток, что необходимо постоянно контролировать уровень топлива в баке. В технически развитых системах подачи используются специальный маслонасос.

Схема печи на отработке — Фото 06

Более совершенное отопление маслом с помощью капельной подачи топлива. После предварительного розжига (или принудительного нагрева специальным устройством) на раскаленную чашу подают по капле топливо. Падая на раскаленную поверхность, отработка взрывообразно испаряется, маломощный вентилятор улитка подает сюда же атмосферный воздух, после чего и происходит полное выгорание обогащенной пиролизной смеси при высокой температуре.

Чертежи котлов на отработке и инструкция по изготовлению

Корпус котла изготавливается из металлической трубы диаметром 210 мм толщиной 10 мм.

Схема устройства котла — Фото 07

Устройство для капельной подачи топлива

Отопление на отработанном масле, которое использует капельный метод подачи топлива, должно быть оборудовано специальным устройством, защищающим котел от перелива. Подача масла осуществляется обычным насосом, защищенным от загрязнения обычным автомобильным фильтром. В зависимости от чистоты топлива фильтр будет нуждаться в систематической замене с периодичностью один раз в 1-3 месяца.

Устройство, предохраняющее от перелива, состоит из ниппеля, штуцера и двух тройников. Излишки топлива будут постоянно перетекать обратно в бак, а необходимое для функционирования котла количество будет отбирать дозатор.

Капельный метод подачи топлива — Фото 08

Дозирующее устройство, которое отмеряет масло – это обычный зажим от медицинской капельницы.

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

Системы теплообмена

Одними из наиболее эффективных являются котлы на отработке с водяным контуром и принудительной системой воздушной продувки.

Для змеевика теплообменника используются обычные медные трубы, диаметром 10-16 мм. Наиболее эффективные котлы на отработке – водяные, они способны поддерживать температуру до 200 С о – 250 С о. Целесообразно использовать их в качестве резервного источника теплоснабжения параллельно врезав в общую систему отопления коттеджа.

Системы теплообмена — Фото 10

Розжиг котла на отработке

Котел отопления на отработке запускается в следующей последовательности:

1. Открывается кран подачи топлива. Отработка должна заполнить камеру сгорания сантиметровым слоем.
2. 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.

1. Подпал производится длинной каминной спичкой, щепкой или бумагой смоченной в керосине.
2. После воспламенения включается наддув или открывается заслонка поддувала.
3. Через несколько минут масло закипит и котел войдет в рабочий режим.

Правила эксплуатации и обслуживания

Перед началом отопительного сезона производится осмотр и очистка дымохода своими руками. Котел на отработке желательно футеровать – обработать камеру сгорания и близлежащий металл специальными мастиками препятствующими прогоранию.

Обслуживание котла, функционирующего на отработанном масле, сводится к систематической очистке камеры сгорания от накопившихся шлаков. Периодичность очистки зависит от качества топлива. Индустриальное минеральное масло, которое имеет минимальное количество твердых включений и присадок дает наименьшее количество шлака и требует очистки не чаще одного раза в сутки. Трансмиссионные синтетические масла не прошедшие первичную грубую очистку дают больше копоти и требуют очистки через каждые 12 часов.

Обслуживание котла — Фото 11

Процесс очистки дна камеры сгорания производится после полного выгорания отработки и остывания котла. Шлак разрыхляется металлическим скребком и удаляется лопаткой через отверстие зольника.

Не реже одного раза в месяц необходимо производить слив тосола и отстоявшейся воды из бака подачи топлива.

Не реже одного раза в неделю необходимо очищать дно от накопившегося кокса и сажи, которые препятствуют правильному теплообмену. Их излишки могут привести к перегреву и быстрому прогоранию стенок и дна испарительной камеры.

Обслуживание котла — Фото 12

Техника безопасности и правила установки

Запрещается устанавливать своими руками котел на отработанном масле в помещении без естественного притока свежего воздуха или с принудительной вытяжной вентиляцией.

• эксплуатация без дымохода или с дымоходом неправильно установленным (сечение меньше чем у выхлопной трубы котла) или имеющим дефекты;
• подливать топливо в горячую камеру сгорания;
• запускать котел вне диапазона рабочих температур – +50 С о — +400 С о ;
• поливать корпус водой для охлаждения;
• попадание дождя, снега, конденсата в котел через дымоход;
• отключение вентилятора наддува во время работы котла.

Особое внимание следует уделить термоизоляции и устройству дымохода. Он должен быть оборудован регулирующей заслонкой, с помощью которой будет создаваться оптимальная тяга. Учитывая высокую температуру горючих газов необходимо обязательно произвести изоляцию трубы дымохода термоупорным кожухом на участке прохода через кровлю.

Советуем Тепловой насос воздух-воздух: принцип и особенности работы. Системы воздушного отопления

Навигация по записям

Источники: http://teplowood.ru/kotel-na-otrabotke-svoimi-rukami.html, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotyol-s-vodyanym-konturom-na-otrabotannom-masle-chertezhi-i-instrukciya-po-izgotovleniyu-svoimi-rukami.html, http://rmnt-aqua.ru/samodelnyj-kotel-na-otrabotke-vidy-sxemy-uzlov-i-agregatov-instrukciya-po-izgotovleniyu/

Как вам статья?