Горелка Бабингтона первоначально использовалась для обогрева зданий и работала на дизельном топливе.
Изобретатель горелки, Роберт Бабингтон, запатентовал своё устройство в 1979 году, и после того, как срок действия патента истёк, информация об изобретении стала общедоступной.
После этого у многих мастеров появилась идея использовать в горелке вместо дизельного топлива отработанное масло.
Таким образом и возникла современная конструкция горелки, которая используется по сей день.
Принцип функционирования горелки
Горелка работает благодаря распылению топлива струёй находящегося под высоким давлением воздуха. Топливо стекает по сферической поверхности, в которой просверлено небольшое отверстие. Внутри сферы находится трубка, по которой под давлением поступает воздух. Он вырывается через узкое отверстие, отрывает часть топлива и распыляет его, образуя факел конической формы.
Остальное же топливо попадает самотёком в специальный отстойник, который находится под сферой. Затем оно может вернуться в основной резервуар.
Некоторые считают принцип действия горелки схожим с принципом действия паяльной лампы, однако между ними имеется существенное отличие.
Принцип работы горелки на отработке
В паяльной лампе воздух вытесняет топливо, но не смешивается с ним. А в горелке Бабингтона струя воздуха проходит прямо сквозь поток топлива, образуя конус распыляющегося аэрозоля. Это обеспечивает лучший контакт мелких капель с кислородом воздуха и позволяет топливу более эффективно сгорать. Именно поэтому стало возможным сжигание масел, в то время как в паяльной лампе используется бензин.
При запуске горелки факел может быть нестабильным, гаснуть или, наоборот, вырываться наружу. Это связано с тем, что топливо ещё не успело как следует прогреться.
Схема устройства
Главным элементом горелки Бабингтона является полая деталь с наклонной или сферической поверхностью, с отверстием диаметром около 0,3 мм в центре. Топливо при помощи насоса с небольшим напором подается на эту поверхность и стекает по ней, так что в результате на детали образуется тонкая пленка.
Изнутри в деталь компрессором подается сжатый воздух (давление — от 2-х до 4-х атм), который выходит наружу через то самое небольшое отверстие. При этом он отрывает некоторую область масляной пленки от сферической поверхности, образуя вместе с ней поток топливно-воздушной смеси.
Остается только поджечь его, чтобы горелка Бабингтона заработала и начала производить тепло. Розжиг осуществляется, как и в обычной горелке, при помощи искры. Для этого самодельную горелку необходимо оснастить автомобильной свечой.
Чертеж горелки Бабингтона
Та часть топлива, которая не принимала участия в процессе горения, стекает по детали в поддон, а из него — снова в топливный бак.
Чтобы характеристики самодельной горелки Бабингтона оказались наилучшими, ее следует оснастить системой подогрева, в которой топливо будет нагреваться перед поступлением на рабочую поверхность. Благодаря этому, оно станет более текучим, соответственно, образуемая им пленка будет более тонкой. Таким образом, степень распыления окажется наивысшей, поэтому горелка будет легко разжигаться и работать с максимальным КПД (топливо будет сгорать в полном объеме).
Из принципа действия понятно, что фильтр горелке Бабингтона действительно не нужен. Какое бы количество примесей не содержалось бы в топливе, она будет исправно функционировать. Тем не менее, перед заправкой горелки отработанное масло лучше пропустить через мелкоячеистую сетку.
Горелки для газовых котлов можно купить, а можно и изготовить самостоятельно. Газовая горелка для котла своими руками – основные требования к изготовлению и эксплуатации.
Что делать, если газовая колонка перестала зажигаться? В причинах и методах устранения неполадок поможет разобраться эта информация.
Как сделать горелку самостоятельно
Простота устройства горелки позволяет легко изготовить её в домашней мастерской или в гараже. Рассмотрим, как сделать горелку самой простой конструкции.
Прежде всего следует подобрать материалы:
- Корпус будущей горелки представляет собой тройник из стали с внутренней резьбой. Внутренний диаметр – 50 мм.
- Сопло изготавливается из сгона (отрезка трубы с резьбой). Наружный диаметр должен быть равен 50 мм, чтобы подходить к корпусу. Длина сопла не меньше 100 мм.
- Подключение к топливопроводу осуществляется через колено ДУ 10.
- Топливопроводом служит медная трубка ДУ 10 длиной не менее метра.
- Воздуховод – такого же диаметра трубка из стали.
- Металлическая сфера или полусфера, которая может свободно войти в тройник.
- Бак для топлива и бак-отстойник.
- ТЭН для топлива.
Бак для топлива не должен располагаться в непосредственной близости от факела. В противном случае произойдёт возгорание.
Горелка на дизельном топливе своими руками
Как сделать дизельную горелку своими руками?
Для самостоятельного изготовления дизельной горелки для котла домашнему мастеру можно порекомендовать горелку Бабингтона.
Она привлекает простотой устройства и способностью работать с топливом любого качества.
Таким образом, отработанное масло не нужно будет очищать от примесей, что вынуждены делать пользователи с обычной горелкой.
Пошаговое руководство
Шаг первый – сверлим отверстие в сфере. Сделать это с помощью обычных инструментов не получится, ведь диаметр отверстия должен быть от 0,1 до 0,3 мм. Нужно специальное сверло и специальный патрон. Если есть сверло диаметром 0,1 мм, а мощности такой горелки недостаточно, можно сделать два или три отверстия. Сверлятся такие отверстия на больших оборотах.
Когда сфера будет иметь отверстие, её прикрепляют к трубке подачи воздуха. Затем устанавливают конструкцию внутрь тройника. На выходе трубки из корпуса делается резиновая заглушка, нужная для того, чтобы находящийся под давлением воздух не вырывался наружу. В заглушке сверлят отверстие, сквозь которое и будет проходить трубка.
Горелка на отработанном масле
Сверху к тройнику припаивают штуцер, через который будет подаваться топливо. К штуцеру присоединяется медный топливопровод. Разумеется, сфера внутри корпуса должна быть установлена таким образом, чтобы топливо из топливопровода попадало на неё.
Следующий шаг – принятие мер для разогрева топлива. Для этого в бак устанавливается ТЭН, который будет осуществлять первичный нагрев и предупреждать загустевание при низких температурах воздуха. Медную трубку топливопровода изгибают спиралью вокруг сопла, чтобы масло нагревалось ещё сильнее.
При монтаже сначала прикручивают сопло, потом на него надевают уже скрученную трубку топливопровода, потом подключают к штуцеру. Нижний выход из тройника предназначен для дренажа остатка топлива. Бак-отстойник можно расположить прямо под ним, но лучше отнести его немного в сторону, подальше от пламени.
Пеллеты – это отходы деревообрабатывающего производства. Пеллетная горелка своими руками – принцип работы и рекомендации по изготовлению.
Пошаговая инструкция по утеплению пола в частном доме представлена здесь.
Инструкцию по изготовлению газовой горелки для пайки вы найдете по ссылке.
Что потребуется для самостоятельной сборки
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:
- Топливный бак с установленным в него ТЭНом. Нагреватель работать будет не постоянно, с его помощью происходит частичный прогрев масла.
- Второй бак, предназначенный для сбора масла, не отправленного в форсунку.
- Медная трубка, чтобы подавать воздух к сфере горелки.
- Трубка для слива отработки.
- Насос для перекачки излишков в основной бачок.
- Металлическая труба диаметром 2 дюйма для сопла.
- Тройник для двухдюймовой трубы.
- Материалы для сферической форсунки.
Когда подготовите все материалы, можно начинать изготовление горелки на отработке для твердотопливных котлов.
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. Канал для прохода воздуха необходимо делать идеально ровным. Необходимо, чтобы бил воздух вперед, а не по стенкам форсунки. Лучший вариант – сделать отверстие на специальном станке.
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. В нее будет поступать прогретое топливо, а распыление происходит благодаря поступающему воздуху. При установке такого устройства в универсальный котел вы получаете эффективный и дешевый источник тепла.
Рекомендации по изготовлению
Есть несколько полезных рекомендаций, которые помогут в изготовлении горелки:
- Отверстие должно быть ровно по центру сферы, и ось его должна совпадать с осью воздуховода. В противном случае факел будет бить в сторону, а это создаёт дополнительную опасность.
- Вместо сверления отверстия можно взять уже готовый жиклёр. Для этого обычным сверлом сверлится отверстие чуть меньше наружного диаметра жиклёра, потом оно дорабатывается вручную, и жиклёр просто забивается внутрь.
- Если отверстий больше одного, расстояние между ними не должно быть меньше 7 мм.
- Для розжига нужно сделать отверстие сбоку сопла.
- В простейшем случае топливо должно подаваться на горелку самотёком, однако можно использовать и топливный насос.
- С нагнетанием воздуха может справиться даже маломощный компрессор (например, от холодильника). Рабочее давление внутри сферы не превышает 4 Бар (4* 105 Па).
Не обязательно использовать в конструкции ТЭН. При запуске горелки для предварительного разогрева масла можно использовать пропановую горелку, горячую воду или даже старую кофеварку.
Конструкция
В состав дизельной горелки должны входить следующие элементы:
- Фильтр.
- Топливный насос с манометром.
- Камера предварительного подогрева топлива с расположенным внутри нее электронагревателем.
- Форсунка.
- Рассекатель.
- Устройство розжига.
Данный набор компонентов является основным.
Помимо него в горелке могут быть и другие устройства:
- датчик пламени: сигнализирует контроллеру системы управления котла о необходимости заблокировать подачу топлива при затухании горелки;
- вакуумметр.
Последний отслеживает количество сажи и оксида азота в продуктах горения.
Использование отработанного масла не только поможет сэкономить на отоплении, но и утилизирует отходы. Горелка на отработке своими руками – устройство и изготовление.
О плюсах и минусах отопительных приборов на дизельном топливе читайте тут.
Если к дому не подключен газ, то для обогрева помещения лучше использовать дизельный котел. По ссылке рассмотрим особенности отопительной системы на дизельном топливе.
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.
Горелка Бабингтона для отработанного масла, конструкция в домашнем исполнении
При ближайшем рассмотрении выясняется, что фирменная аппаратура для грязного и нестабильного по качеству жидкого топлива дороговата и несколько капризна. В этом случае умельцев выручают горелки Бабингтона. Конструкция не критически сложная. Сделанные в домашних условиях самостоятельно образцы работоспособны. Но главное, горелка Бабингтона дает возможность достичь основную цель — максимально экономить на самой затратной коммуналке – на отоплении.
Почему выбирают горелку Бабингтона
Отработанное масло сложно утилизировать, некоторые организации не знают как от него избавиться. Между тем это отличный энергоноситель, со средней теплотворностью 1кВт /литр, т.е. на уровне солярки и бензина. Топить отработкой, если она достается бесплатно, крайне выгодно. Сколько денег затрачивается на отопление частного дома?… Достаточно добыть 5 тонн условно-бесплатной отработки и… Но остается проблема ее сжечь.
- Достоинство в том, что горелка Бабингтона может работать на самых загрязненных видах жидкого топлива. Качество может меняться даже в процессе непосредственного горения, при этом может снижаться энергоотдача, но работа аппарата остается стабильной.
- Второе достоинство – состав топливной смеси не регулируется. В нормальной конструкции горение происходит всегда с переизбытком воздуха (кислорода), выгорает все, что может воспламеняться.
- Техническое обслуживание зоны горения предельно простое или не требуется, т.е горелка, форсунка не выходит со строя по причине воздействия пламени — техника относительно надежная.
Как же это достигается в конструкции?
Недостатки простой горелки для отработки
- В составе горелки Бабингтона находится компрессор для воздуха, а часто и насос масла (почему может не быть рассмотрим ниже). Это требует наличие электропитания, и обслуживания. Поэтому горелка энергозависимая и также с некоторой вероятностью технической поломки.
- Второй недостаток — горелка работает с постоянной мощностью которая закладывается в ее конструкцию. Мощность можно менять ступенчато, меняя элементы конструкции (если такие есть в наличии) , но это слишком грубые и большие значения, например — 22, 35, 57, 70 кВт. Фактически аппарат может работать лишь в режиме «нагрел — остановился», но включать его нужно вручную….
- Расжечь самодельную горелку Бабингтона можно разве что от какого-то факела или паяльной лампы. Нужно подать пламя в зону горючей смеси масла и воздуха, чтобы ее поджечь. Каждый раз, когда нужно включить отопление, нужно посещать грязную топочную. И тоже, чтобы выключить. Но почему все грязное?
- Вся топливная система с открытыми масляными баками, с возможной ручной подноской масла, подразумевает наличие его паров, запаха, разливов. Недопустимо, чтобы из такого агрегатного цеха двери вели в дом непосредственно. Поэтому помещение с установленной горелкой Бангбинтона и котлом на который она может работать подготавливается специально отдельное, а также создается возможность механического перекачивания отработки из емкостей хранения.
Принцип действия горелки Бабингтона – в чем секрет
Принцип действия горелки для сжигания масла – формирование воздушной струи, которая бьет по потоку жидкости и распыляет ее. Смешивание кислорода и масла происходит непосредственно в камере сгорания.
Но главный секрет горелки Бабингтона — особая равномерность подачи топлива в зону горения под воздействием двух сил — поверхностного натяжения и гравитации — не зависит от работы каких либо механизмов. Топливо просто стекает вниз по металлической поверхности.
Отсюда и главное достоинство — возможность сжигать загрязненные смеси. На пути движения топлива нет узких мест, оно подается по широким трубкам и далее падает на поверхность которую обтекает….
Особенности конструкции
В основе конструкции полусфера (шар) по которой сверху вниз течет широким потоком топливо. В полусфере имеется очень узкое отверстие, через которое подается воздушная струя. Воздух распыляет на своем пути масло, образуя поток мелкодисперсное смеси , которая поджигается и благополучно сгорает.
Воздух в полусферу подается под небольшим давлением (до 0,5 атм) компрессором, а масло стекает из трубки — выравнивателя давления (один и тот же уровень с переливом). Но вязкость масла должна быть не высокой и стабилизированной. Для этого оно разогревается в медной трубке, которая обвивает в 2 – 3 витка горелку, что стабилизирует толщину потока на полусфере, а значит и мощность горения.
Производительность (мощность), фактически определяется площадью отверстия в полусфере и толщиной потока масла (его вязкостью), т.е. объемом масла которое распылит воздушная струя в единицу времени. Не распыленное масло стекает обратно в бак с насосом или в отстойник, в зависимости от конструкции.
И еще важный момент который иногда забывают: в сопле горелки делаются отверстия (желательно регулируемые), по которым затягивается вторичный воздух, с которым и происходит полное сгорание.
Сложности самостоятельного изготовления
Полусферы (шары) для горелки Бабингтона сделать самостоятельно возможно только высококвалифицированному токарю. Проблематично просверлить отверстия 0,35 мм – примерно на 35 кВт мощности. Или меньшего диаметра 0,25 мм – на 20 – 25 кВт. Или делается парочка отверстий – на 70 кВт, к примеру. Но главное – соосность этого отверстия и направления горелки, иначе…
Как делается шар (сфера) для масляной горелки можно увидеть в данном ролике.
В дальнейшем же эта ключевая деталь обрамляется всем необходимым «кто во что гаразд». Для обустройства горелки используется крестовина труб, отрезки труб, медная трубка для подачи топлива обвивающая горелку с которой оно подается в стабилизатор давления…. Самое простейшее дополнительное оборудование – компрессор воздуха с накопительным бачком (стабилизированное давление обязательно), бочка установленная повыше для топлива, чтобы оно стекало самотеком и такая же бочка под горелкой – куда уходят остатки. Можно посмотреть один из примеров такой конструкции….
teplodom1.ru
Как хранить солярку
Бак для топлива
Пожалуй, это самый первый вопрос, который встает перед владельцами дизельного котла. И это правда: к хранению жидкого топлива предъявляются особые требования, чтобы обеспечить Вашу безопасность.
Существует 2 вида баков для хранения солярки:
— открытого монтажа – представляют собой пластиковые бочки, изготовленные из полиэтилена или ПВХ. В их комплект обязательно должна входить система для забора топлива из бака, герметичная крышка и поплавок для определения уровня жидкости в баке.
Когда их можно использовать? Для хранения топлива в небольших загородных домах, если планируемый объем солярки не превышает 1000 литров.
Бак для хранения большого объема топлива
— закрытого монтажа – чаще всего изготавливаются из оцинкованного железа, однако, с недавних пор возможно и использование химически устойчивого пластика. Устанавливаются они в заранее вырытый котлован, который должен находиться на расстоянии от фундамента дома не менее 5 метров. В таком случае система должна оборудоваться насосом для подачи топлива с глубины.
Когда их можно использовать? Они незаменимы, если Вы собираетесь хранить большое количество солярки (до 20.000 литров).
Такие системы обязательно должны оснащаться не только датчиками уровня, но и датчиками утечки топлива. Солярка для заполнения бочки доставляется специальной службой по продаже ГСМ.
Как подобрать
Акцентировать внимание во время выбора необходимо на следующие характеристики:
- тепловая мощность;
- массовый расход топлива;
- производительность насоса, мощность всасывания;
- потребляемая мощность.
Тепловая мощность – основной параметр, по которому предстоит подобрать горелку для котла отопления. Указывается она в киловаттах и отображает количество тепла, выделяемого в ходе сжигания топлива.
Дизельные горелки выпускаются с определенными предустановками с оптимальным тепловыделением. Однако во время настройки перед запуском в эксплуатацию фактическую мощность можно настраивать в широком диапазоне, подбирая:
- форсунку;
- давление топливного насоса;
- количество подаваемого воздуха.
При выборе важно уточнить весь возможный диапазон изменения мощности горелки, что легко определить по таблице в технической документации.
Массовый расход топлива зависит в первую очередь от установок тепловой мощности горелки и качества самого устройства. Уточнить расход можно в той же таблице, где указаны параметры для наладки.
Производительность насоса определяет, с какой глубины устройство сможет самостоятельно подавать дизельное топливо. Если бак с дизтопливом располагается на уровне с самой горелкой, то мощность всасывания может быть небольшой.
Для заглубленных подземных хранилищ особенно важно уточнить максимальную глубину, с которой насос сможет поднять топливо, даже учитывая его повышенную вязкость при относительно низких температурах. Потребляемая мощность определяет количество электроэнергии, которое потребуется для работы вентилятора, запальника и блока управления горелки
Потребляемая мощность определяет количество электроэнергии, которое потребуется для работы вентилятора, запальника и блока управления горелки.