Сборка котла на отработанном масле с водяным контуром
Печи на жидком топливе стали широко использоваться в начале прошлого века. Сначала они появились в промышленности, но в 60-х годах их начали применять в быту. Яркий представитель такого оборудования — котел на отработанном масле с водяным контуром.
Стремительный рост его популярности в те годы объясняется доступностью нефтепродуктов. Люди могли покупать их очень дешево или же получать бесплатно.
Принцип действия
Отработкой называются отслужившие свой срок моторные масла. Они являются источником загрязнения окружающей среды и плохо горят. Объясняется это неспособностью кислорода окислить весь набор химических элементов, входящих в состав. Но если удается расщепить отработку на простые составляющие, то она превращается в энергоэффективное топливо.
Метод разделения отработанного масла в науке используется давно — это пиролиз. С помощью этого процесса можно выделить горючие вещества из любого типа топлива: древесины, угля и нефти. Этот процесс прост и не требует дополнительных финансовых затрат.
Основное преимущество пиролиза заключается в том, что при горении топлива он сам себя поддерживает и даже регулирует. Человеку даже не нужно вмешиваться в этот процесс.
Способы очищения масла
Чтобы запустить разложение энергоносителя на простые составляющие, его всего лишь нужно нагреть до температуры в 400°C. Необходимые температурные показатели достигаются 2 способами. Первый способ подразумевает поджигания горючего в специальной емкости.
В процессе горения топливо начинает испаряться. Образующаяся кориолисова сила позволяет создать легковоспламеняющуюся газовоздушную смесь. Но это возможно только в том случае, если все параметры печи будут тщательно рассчитаны.
Особое внимание следует уделить характеристикам камеры сгорания. Она должна иметь определенный диаметр и высоту. В ее стенках делают многочисленные отверстия. Через них происходит насыщение поднимающихся паров топлива кислородом. В верхней части камеры стоит ловушка, замедляющая скорость перемещения газа и отделяющая зону дожигания, в которой сложные химические соединения распадаются на безвредные компоненты.
Этот метод очень прост и надежен, но безопасным его назвать невозможно. Для обеспечения безопасности приходится значительно усложнять конструкцию печи.
При втором способе зона пиролиза и дожига формируется непосредственно в пламени горелки.
Последняя должна иметь определенную конфигурацию и обеспечивать ступенчатое образование горючей смеси.
Такое устройство более сложное, так как для его функционирования требуется компрессор. Он обеспечивает топливу начальное движение.
А пары образуются за счет работы горелки. Такой же процесс можно увидеть в паяльной лампе.
Самодельные конструкции
Самодельные котлы на отработке с водяным контуром имеют похожий принцип действия, но функционируют несколько иначе. В них как таковой горелки нет. Ее роль выполняет разогретая до высоких температур емкость. Капли масла, попадая на нее, моментально испаряются, а пары воспламеняются. Это не чистый пиролиз, так как во время микровзрывов при столкновении топлива с раскаленной поверхностью дополнительно выделяется энергия от распада молекул.
Простейшая печь на отработке работает следующим образом:
- Нижняя емкость в виде чаши.
- Верхняя камера дожига обогащенной смеси.
- Перфорированная металлическая труба с перфорацией для обогащения паров кислородом.
Для розжига топлива в нижней камере используется бензин. После начала горения масло интенсивно испаряется. Пары поднимаются вверх по трубе, обогащаются и сгорают в верхней камере. При этом температура внизу редко превышает 350° C, а вверху 900° C. Если масло в нижнюю чашу будет добавляться вручную, то в ее крышке делают отверстие, позволяющую заливать горючее. Для автоматической подачи подключают патрубок, ведущий к топливному баку.
Печь на отработке имеет следующие преимущества:
- Универсальность. Ее можно использовать в любых закрытых помещениях.
- Возможность изготовить своими руками.
- Недорогое топливо.
- Высокая скорость разогрева.
- Компактные размеры.
У такой системы всего 2 недостатка.
Первый заключается в быстром загрязнении дымохода. Его придется регулярно чистить. Второй недостаток выражается в шуме. При горении воздушно-масляной смести слышен гул.
Это интересно: чистка дымоходов печей и каминов от сажи.
Типы печей
Котлы на отработке используются в самых разных областях. Учитывая это можно выделить бытовые печи, водонагревательные и отопительные. Они отличаются не только конструкцией, но и размерами.
Бытовые котлы обычно устанавливают в помещениях, которые невозможно обогревать с помощью водяного отопления. У этих агрегатов минимальный расход горючего. Их конструкция такова, что масло в них сгорает до конца.
Бытовые устройства практически не дымят. Но несмотря на это их комплектуют дополнительными фильтрами, что позволяет повысить уровень безопасности.
Такие агрегаты любят прежде всего за их превосходную мобильность. Взрослый мужчина без труда перенесет небольшую печь в нужное место. При этом она не будет занимать много места в помещении.
Бытовые печи на отработке легко модифицируются. При необходимости к ней можно подключить небольшой водяной контур, и она сможет лучше отапливать помещение или обеспечит жилище горячей водой. Если установить на нее специальную металлическую площадку, то можно будет готовить пищу.
Для нагрева воды
Водонагревательные котлы в верхней части имеют платформу для фиксации металлической емкости с водой. Последняя обычно имеет тороидальную форму, что обеспечивает более равномерный прогрев теплоносителя. Чтобы такое устройство эффективно работало, к бойлеру подключается водяная помпа.
Высокая температура сгорания воздушно-масляной смеси в верхней камере обеспечивает более высокую скорость нагрева, чем в котлах заводского производства. Водяной котел на отработанном масле нагревает воду до 60°C в 2 раза быстрее. А стоимость нагрева уменьшается в 20 раз по сравнению с электрическими бойлерами.
Отопительные приборы
Отопительные котлы изначально создаются для включения в систему водяного обогрева. Здесь особое внимание уделяется системам безопасности. Печи оборудуются дополнительными устройствами дожига и фильтрации.
Несмотря на высокий уровень безопасности, отопительные котлы на масле следует размещать в специально оборудованных помещениях.
Нагрев теплоносителя обеспечивает теплообменник, установленный в верхней камере сгорания. Он может иметь вид трубчатого контура или стальной рубашки, охватывающей зону горения. Движение жидкости в системе обеспечивает электрический насос.
Читать подробнее: теплообменник для печи своими руками.
Температуру нагрева можно регулировать с помощью уменьшения пламени в камере сгорания. Достигается такая регулировка установкой небольшой турбины, нагнетающей воздух в топку.
Этот процесс может быть автоматизирован — для этого лишь нужно установить термостат.
Изготовление котла своими руками
Под жидкое горючее можно переделать любую твердотопливную или газовую печь. Но для самостоятельного изготовления лучше выбрать чертеж котла на отработке с водяным контуром с пламенной чашей.
Самодельный котел имеет небольшие размеры, но при этом обеспечивает 15 кВт тепловой мощности. В час он расходует не более 1,5 л отработки в час. Воздух в камеру сгорания нагнетается с помощью небольшой турбины, поэтому нужно будет озаботиться подведением электричества к агрегату. Горючее поступает в зону сгорания порциями из отдельного бака, оснащенного вентилем. Последний может служить регулятором нагрева.
Для улучшения дожига в центральной трубе имеется большое количество отверстий и горизонтальных прорезей. Дым от сгорания топлива уходит через дымоход, закрепленный на выходе из камеры сгорания.
Необходимые инструменты и материалы
Нужно заранее приготовить емкость, из которой будет изготовлен корпус. Лучше всего для этого подходит газовый баллон. Нужно выбирать экземпляр объемом от 50 л.
Также понадобятся следующие материалы:
- Стальная труба Ø 100 мм с толщиной стенок не меньше 2 мм. Она нужна для дымохода.
- Металлический лист в половину сантиметра. С его помощью камера сгорания будет отделена от зоны испарения.
- Железная труба Ø 100 мм с толщиной стенок 6 мм. Она пойдет на изготовление горелки.
- Тормозной диск от машины. Его диаметр должен быть не меньше 20 см.
- Муфта для соединения труб.
- Шаровый кран на полдюйма
- Топливный шланг.
- Бак для хранения топлива.
- Заготовки для ножек.
- Патрубки.
После сборки устройства его нужно будет защитить от коррозии. Для этого дополнительно следует приобрести необходимую химию и эмаль.
Что касается инструментов, то в первую очередь понадобится аппарат для сварки. Лучше всего использовать инвертор, так как он позволяет делать качественные сварные швы. Также пригодятся: дрель, УШМ с набором дисков, сверла, плашки для резьбы, ключи, электрический наждак.
Работать с металлом придется много. Для ускорения работы нужно приготовить емкость с водой для быстрого охлаждения инструментов.
Порядок сборки
Прежде чем приступать к работе с баллоном, его нужно полностью освободить от остатков газа. Делается это простым сворачиванием вентиля и переворачиванием емкости для удаления конденсата. После промывки баллона можно приступать к сборке котла:
- В баллоне прорезаются 2 проема один над другим. Между ними оставляется перемычка шириной в 50 мм. Верхнее окно больше нижнего в 2 раза.
- К краям кусков, оставшихся после выпиливания проемов, привариваются петли и защелки. Это будут дверцы проемов.
- Из листа металла толщиной в 5 мм вырезается диск по диаметру баллона. В центре полученной детали делается отверстие под трубу Ø 100 мм. Диск подгоняется по месту в баллоне.
- Отрезается кусок трубы с толстыми стенками длиной в 200 мм. В нем насверливаются отверстия Ø12 мм с шагом не более 40 мм. Причем перфорация должна занимать лишь половину заготовки.
- По центру полученной горелки приваривается ранее заготовленный диск. Он должен размещаться над отверстиями.
- Перегородка с горелкой вставляется в баллон и приваривается к перегородке между проемами.
- Чаша испарителя собирается из тормозного диска. Имеющиеся в нем отверстия заваривается с использованием металлического диска.
- Делается крышка для чаши с отверстием под горелку. К его краям приваривается муфта из стальной трубы.
- Из двух листов металла вокруг баллона наваривается корпус водяной рубашки. В верхней и нижней части кожуха вырезаются отверстия для последующего крепления патрубков подачи и отвода воды.
- Сверху почти готовый котел закрывается крышкой с врезанной трубой для дымохода.
- В боковую стенку баллона на уровне нижней камеры врезается трубка для горючего. Ее кончик должен располагаться точно над окном подачи топлива в чашу.
- Бачок с горючим прикрепляется через шаровой кран.
После завершения сборочных работ нужно проверить работоспособность агрегата. Делать это лучше до постановки в отопительную систему. Для проверки через шаровой кран в нижнюю топку заливается отработанное масло. Сверху добавляется немного керосина и поджигается. Если все нормально, то можно врезать котел в систему отопления.