Котлы на отработанном масле

Отопительный котел на отработанном масле

Редко кто из рядовых обывателей не слышал о том, что существует практика сжигания отработанных масел в специальных установках с целью получения тепловой энергии для обогрева помещений или здания в целом. Самодельный котел на отработанном масле можно встретить чуть ли не в каждом гараже, а на станциях обслуживания автомобилей и подавно.

Между тем многие домовладельцы тоже проявляют интерес к данному виду энергоносителей и желали бы приобрести для обогрева своего жилища теплогенератор заводского изготовления. Возникает вопрос: какое же оборудование предлагают производители, чтобы организовать отопление дома на отработке?

Обзор отопителей на отработанных маслах

Если самодельные котлы нам доводилось встречать или слышать о них достаточно часто, то фирменные изделия не столь распространены. Главная причина этого явления – приличная стоимость отопительного оборудования как российских, так и зарубежных производителей. Но нередко возникают ситуации, когда генерация тепла от старых масел или дизельного топлива остается единственной альтернативой, поэтому интерес к данному оборудованию не теряется.

Для того чтобы организовать домашнее отопление на отработанном масле, производителями предлагается оборудование следующих видов:

• Теплогенераторы, работающие по принципу предварительного испарения топлива.
• Котельные установки со специально приспособленными факельными горелками.
• Жидкотопливные котлы.

Агрегаты первого типа имеют самую простую конструкцию. Принцип их действия имеет некоторое сходство с пиролизными котлами. На дне камеры сжигания или во встроенной чаше системой топливоподачи поддерживается определенный уровень масла, туда же подается по вертикальной трубе воздух. Суть в том, что с нагретой поверхности горючей жидкости происходит ее испарение, после чего эти пары дожигаются с участием вторичного воздуха.

Как работает на отработанном масле агрегат, стоит рассмотреть на примере российского котла БЕЛАМОС, который изображен на рисунке.

Схема работы котла на отработке

В процессе сгорания идет прямой нагрев водяной рубашки через стенки топки, кроме этого в двухходовом жаротрубном теплообменнике отнимается тепло у дымовых газов. Таким образом, продукты горения после прохождения жаровых труб выходят наружу с невысокой температурой через патрубок дымохода. Воздух в топку подается принудительно, посредством вентилятора. Для розжига и очистки камеры сгорания в нижней части корпуса устроена герметичная дверца. В отдельно стоящей емкости хранится отработанное масло, его доставку в агрегат осуществляет насосная топливная станция.

• Преимущества данного типа установок следующие:
• Простая конструкция, благодаря чему можно сделать котел своими руками.
• Электронный блок плавно регулирует интенсивность горения.
• Обслуживание отопителя – операция несложная, ее выполняют самостоятельно.
• Относительно невысокая цена оборудования.

Из существенных недостатков стоит выделить низкий КПД (не выше 90%) и зависимость от электроэнергии. При ее отключении котел на масле потухнет, а при возобновлении электроснабжения для розжига потребуется вмешательство человека.

Котлы с факельной горелкой

Данные водогрейные котлы на отработанном масле производятся, как правило, универсальными. То есть, основной блок с цилиндрической камерой сгорания и трехходовым жаротрубным теплообменником приспособлен под установку разных горелочных устройств.

Котел с встроенной горелкой

Общее устройство котлового блока и теплообменника – стандартное, поэтому больший интерес представляет горелка, что служит для отопления на отработке. Ее конструкцию и принцип действия можно изучить на примере известного немецкого бренда KROLL, схема работы горелки показана на рисунке.

Устройство факельной горелки

Маслонасос – дозатор поддерживает постоянный уровень топлива в камере предварительного разогрева. Там происходит его разогрев до оптимальной температуры воспламенения с помощью электронагревателя, после чего масло поступает в форсунку. Как видно из схемы, принцип работы котла предусматривает подачу двух видов воздуха: вентилятором на горение и компрессором для работы форсунки. Розжиг осуществляется автоматически, по команде контроллера. Он же управляет нагревателем топлива, вентилятором и топливным насосом либо дозирующим устройством.

Горелочные котлы на отработанном масле обладают заслуживающими внимания достоинствами:

1. Высокая эффективность сжигания горючего, производители заявляют КПД своих изделий на уровне 96%.
2. Приборы и средства автоматизации обеспечивают комфортную эксплуатацию установки с минимальным вмешательством человека. Даже после отключения электроэнергии горелочное устройство стартует самостоятельно.
3. Возможность перехода на другие виды топлива путем замены горелки.
4. Простое и нечастое обслуживание.

При наличии горелки самостоятельное изготовление котла на отработанном масле очень упрощается. Нужно только качественно и правильно собрать котловой блок, куда будет установлено горелочное устройство.

Существенные недостатки теплогенератора – высокая стоимость и усложненная система воздухоснабжения и топливоподачи.

Важно. Все виды масел, сжигаемые горелками, должны проходить фильтрование от твердых включений. В противном случае могут возникнуть засоры и перебои в работе форсунки.

Воздухонагреватели на отработке представляют собой, по сути, печи с масляной горелкой и дополнительным вентилятором для создания потока нагреваемого воздуха. В остальном они повторяют конструкцию предыдущего типа, только без водяной рубашки и жаровых труб. Схема работы воздухонагревателя изображена на рисунке.

Принцип работы котла на отработанном масле

Заключение

Делаем котел на отработанном масле своими руками: обзор технологии конструирования

Чем хорош котел на отработке?

Автономное отопление на отработке имеет множество преимуществ:

• Дешевое, практически даровое топливо. В качестве которого может выступать трансмиссионное, минеральное, синтетическое масло или их смесь в любой пропорции.
• Невысокая стоимость конструкции, позволяющая окупить ее за один сезон использования.
• Экологическая чистота устройства. Масло сгорает практически полностью, не образуя токсичных отходов.
• Возможность быстрого прогрева помещения и поддержания в нем комфортной температуры за счет использования принудительной конвекции.
• Простота конструкции, использующая минимум деталей, что снижает опасность поломки прибора и выхода его из строя.

Ну и конечно же, еще один неоспоримы плюс — это возможность самостоятельного изготовления оборудования.

Котел, работающий на отработанном масле, отличается предельной экономичностью. Его можно собрать самостоятельно из недорогих материалов, а в качестве топлива использовать дешевое отработанное масло

Система имеет и ряд недостатков:

• Необходимость более частого обслуживания и чистки.
• Использование специального масляного фильтра на входе, который необходим в силу неоднородности масла и частого наличия в нем всевозможных примесей.
• Сильное выгорание кислорода в помещение, где установлен котел, поэтому оно должно хорошо вентилироваться.

Из чего состоит и как работает такой котел?

Прежде, чем приступить к изготовлению оборудования, разберемся в его устройстве.

Основные элементы системы

В состав котла на отработке входят две камеры: испарительная, где готовится смесь для розжига, и сгорания, в которой происходит процесс горения. Так же устанавливается насос, подающий масло, и циркуляционный. Все элементы устройства изображены на схеме.

Схема устройства котла на отработанном масле с указанием всех основных и второстепенных элементов системы

Принцип функционирования прибора

Принцип работы системы достаточно прост. Осевой маслонасос подает отработанное масло из расходной емкости в испарительную камеру. Это устройство выполнено из толстостенной металлической трубы, выдерживающей высокие температуры. Рабочий режим предполагает нагрев до 40°С. Отработка, попадая на дно камеры, начинает испаряться, превращаясь в масляный пар, который поступает в камеру сгорания.

Нужно знать, что все системы, работающие на отработанных маслах, предполагают наличие такого устройства для подогрева. Иначе отработка, не достигшая нужной температуры, будет плохо загораться, полностью не прогорит и оставит большое количество сажи, которая очень быстро «забьет» устройство. Камера сгорания оборудована перфорированным воздуховодом, по которому с помощью вентилятора наддува поступает воздух. Масляные пары смешиваются с ним и полностью сгорают, нагревая теплоноситель. Отдавшие свое тепло продукты сгорания направляются в дымоход.

Масло подается в испарительную камеру, нагревается там до нужной температуры и смешивается с воздухом. Готовая для розжига смесь поступает в камеру сгорания, где сгорает и нагревает теплоноситель

Самостоятельное изготовление оборудования

Подбор составляющих деталей

Собрать котел на отработке своими руками довольно просто. Для этого нужно подготовить набор необходимых деталей:

• насос, подающий масло;
• воздушный компрессор;
• циркуляционный насос;
• котел;
• горелка;
• трубы для обустройства магистралей;
• расширительный бачок.

На схеме ниже представлены детали котла с размерами для самостоятельного изготовления. Подобрать для них материал и собрать элементы не сложно. Более трудоемким станет процесс изготовления специальной горелки. Остановимся на нем подробнее.

Ориентируясь на эти размеры, указанные в сантиметрах, можно собрать действующий котел, функционирующий на отработанном масле

Монтаж специальной горелки

Горелки для систем, работающих на отработке, могут быть разных форм. Главное, чтобы соблюдался основной принцип, по которому зона, где происходит сгорание, была расположена ниже зоны смешивания, и масло имело возможность спокойно стекать в нее стекать. Крышка устройства изготавливается по размеру гнезда у котла из листа железа толщиной 3 мм.

Схема устройства самодельной горелки, которая может быть использована в обустройстве котла, работающего на отработанном масле

Понадобится две пластины. Первая – такого размера, чтобы войти в специальное установочное гнездо, вторая – чтобы на него наложиться. В большем по размеру элементе сверлятся отверстия для крепления к корпусу котла. Между листами для теплоизоляции проложены пять слоев асбеста. Между собой пластины соединены болтами и гайками, накручивающимися с обеих сторон на трубу. При работе с асбестом, который является канцерогеном, нужно надевать перчатки и респиратор.

Корпус самодельной горелки изготовлен из полудюймовых углов, тройников и сгонов, переходника с 2 дюймов на ½ и штуцера подключения маслопровода. Обязательное условие: все элементы выполнены из стали, поскольку на участке горения очень высокая температура. Все резьбовые соединения обязательно промазываются высокотемпературным силикатным герметиком, использующимся для каминов и печей. Состав обжигается и очень хорошо держит. При необходимости разборки конструкции, на резьбовое соединение накладывается на 5-6 часов мокрая тряпка, после чего раскрутить его не составит труда.

Чтобы исключить избыточный нагрев полудюймовых трубок, расположенных внутри котла, нужно обмотать их двумя слоями асбеста. Для этого материал смачивается, укладывается на место и закрепляется проволокой. Внутри переходника на участке с резьбой так же укладывается асбест. Накладывается два слоя материала, которые приклеиваются силикатным герметиком. Это необходимо, поскольку именно здесь температура поднимается до максимальных значений и без дополнительной защиты металл очень быстро прогорит.

Для поджигания используется обычная свеча накаливания для дизельного двигателя. При включении горелки она начинает работу. Свеча разогревается до температуры порядка 100°С и зажигает масло. При необходимости замены элемента можно столкнуться с трудностью, связанной с тем, что закрепленную в полудюймовом сгоне с помощью герметика свечу после нескольких циклов работы извлечь почти невозможно. Еще один нюанс: подача воздуха в устройство должна осуществляться только сверху, так в компрессор не попадут брызги масла.

Видео-примеры с различными конструкциями

Проблемы техники безопасности

Потенциальная опасность для человека существует при эксплуатации любых отопительных приборов. Она еще больше увеличивается, если используются котлы на отработанном масле своими руками собранные конструкции так же относятся к числу небезопасных приборов. Чтобы свести к минимуму риск возникновения угроз, следует придерживаться следующих правил:

• Система должна быть оснащена грамотно выполненным дымоходом, полностью отводящим все продукты сгорания.
• Наличие вентиляции в помещении, где установлен отопительный прибор.
• Дымоотвод должен быть оснащен специальной заслонкой, позволяющей регулировать тягу. Только с ее помощью могут быть обеспечены оптимальные показатели разности давления в дымоходе, образующие достаточную тягу.
• На участке прохода через кровлю дымоход должен быть надежно защищен специальным кожухом из огнеупорного материала. Иначе возможно возгорание.
• Хранить горюче-смазочные и другие огнеопасные материалы и вещества в непосредственной близости от котла строго запрещено.

Автономное отопление часто становится единственным вариантом для обогрева гаража, теплиц или хозяйственных построек. Собрать практичный и недорогой котёл на отработанном масле своими руками – вполне посильная для многих задача. Однако не стоит забывать, что ошибка или небрежность в монтаже могут привести к серьезным последствиям, ведь такая система считается потенциальной опасной. Все работы нужно выполнять очень аккуратно, сверяясь с инструкцией, и тогда отопительный прибор будет без проблем служить долго и эффективно.

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.

Источники: http://cotlix.com/otopitelnye-kotly-na-otrabotannom-masle-preimushhestva-i-nedostatki, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/kotly/kotel-na-otrabotannom-masle.html, http://teplowood.ru/kotel-na-otrabotke-svoimi-rukami.html

Как вам статья?