Принцип работы и использование котлов на отработанном масле

5 Работа конструкций самостоятельного изготовления

Бывают масляные конструкции, которые оснащены двумя камерами сгорания. В нижней нагревается топливо, а затем выделяются испарения, поднимающиеся по перфорированной трубе и обогащенные воздушными массами через отверстия. В верхней части трубы смесь паров с кислородом воспламеняется, а догорает уже в следующей камере с выделением большого количества тепла.

Вторым способом расщепления отработанного масла на горючие составляющие пользоваться гораздо сложнее, хотя это более эффективный вариант. Для положительного результата нижняя камера оснащается металлической чашей.

Основная схема

Котлы на отработке отличаются простотой конструкции, но найти нормальные чертежи проблематично. В связи с этим придётся полагаться исключительно на свои силы и инженерную смекалку. В качестве основы для котла на отработанном масле можно взять данную схему (будем называть её основным чертежом):

Здесь мы видим отсутствие змеевика (теплообменника для водяного контура), но его легко встроить – он встраивается во внутренний объём.

Представленный на схеме агрегат нередко называют плазменным. А всё потому, что при горении он даёт белое, отдающее синевой, высокотемпературное пламя. Отработанное масло сгорает полностью, на выходе мы получаем лишь лёгкий дымок.

Наша задача – дооборудовать печку водяным контуром и превратить её в котёл на отработанном масле. Для этого нам нужно сделать водяную рубашку (или встроить змеевик) согласно нижеследующей схеме:

Схема водяной рубашки нашего котла на отработанном масле.

В нашем случае мы можем изготовить большой змеевидный теплообменник, который будет располагаться вокруг горелки. Вокруг змеевика привариваем лист железа, оборачиваем тепло теплоизоляцией, после чего сооружаем декоративный металлический корпус.

Как и многие котлы на отработке, разрабатываемый нами агрегат будет работать на жидком топливе, подогреваемом прямо в подающей трубе. Подача атмосферного воздуха осуществляется сверху. Вентилятор принудительного наддува здесь не нужен, но многие советуют им не пренебрегать.

Топливо стекает по тонкой трубе диаметром 10 мм в чашу, где испаряется и превращается в газообразное горючее. Через несколько прорезей диаметром 1,6 мм оно поступает в камеру горелки, после чего через четыре ряда отверстия различного диаметра поступает в камеру сгорания – под действием тяги из дымохода.

Если тяга слабая, спасёт вентилятор наддува, который буквально заставит выходить парообразное отработанное масло в камеру сгорания.

Как только котёл прогреется, паровоздушная смесь начнёт сгорать с образованием белого с синевой пламени. Большая часть тепла оправится в водяной контур, ещё часть уйдёт в атмосферу вместе с продуктами сгорания. Главным достоинством агрегата является то, что отработанное масло в нём сгорает почти полностью – никаких токсичных выбросов в атмосферу.

Инструкция по сборке печи

Чтобы правильно решить задачу, как сделать котел на отработке своими руками, нужно строго следовать пунктам инструкции:

• Сначала нарезают заготовки для верхней емкости. Для этого на листе стали выполняют разметку верхней и нижней плиты размером 35*62 см, двух торцевых стенок размером 35*12 см, двух продольных стенок размером 62*12 см и перегородки 35*10 см.
• Затем нарезают детали нижней емкости. Понадобится верхняя и нижняя плита размером 35*35 см и 4 боковые стенки размером 35*15 см.
• Далее приступают к изготовлению горелки. Для этого используется стальная труба, от нее отрезают кусок длиной 36 см. На этом отрезке делают отметки для 48 отверстий, расстояние между которыми должно быть одинаковым. С помощью молотка и пробойника накернивают точки сверления. Результатом должны стать 6 рядов по 8 точек.

• По полеченным точкам дрелью делают сквозные отверстия.
• Теперь в верхней панели нижней емкости делают небольшой люк согласно схеме котла на отработанном масле. Для этого отступают от края на 3 см и рисуют прямоугольник размером 10*15 см. По начерченным линиям вырезают пластинку.
• Далее нужно вырезать пластинку, которая будет закрывать лючок. Из листа стали вырезают прямоугольник размером 11*16 см и в центре высверливают отверстие диаметром 4 см. Полученный прямоугольник прикладывают к лючку на панели и делают сквозные отверстия под крепежные элементы.
• С помощью болтов и гаек соединяют пластинку и верхнюю панель нижней емкости.
• Приступают к сборке нижней емкости. В верхней панели делают отверстие для горелки и прихватывают трубу. Далее точечно приваривают верхнюю и нижнюю плиту к боковым частям.

• После сборки емкости проваривают все стыки, чтобы сделать конструкцию полностью герметичной. Для полной безопасности и эффективной работы котла на отработке шов должен быть сплошным и аккуратным.
• Теперь наступило время собирать верхнюю часть котла. Используя чертежи котла на отработанном масле своими руками, в нижней панели вырезают отверстие для трубы-горелки, в верхней панели – для дымоходной трубы. Затем к верхней панели последовательно приваривают боковые элементы, перегородку и нижнюю панель.
• Чтобы соединить обе емкости, их нужно приварить к трубе-горелке. Из-за смещения верхней части котла конструкция получается не устойчивой. Решить эту проблему можно с помощью диагональной распорки, приваренной к обеим частям. Она необходима для придания конструкции дополнительной жесткости.
• Все изделие необходимо внимательно осмотреть и выявить места некачественных соединений. Такие участки требуется проварить сплошным швом.
• Можно приступать к изготовлению ножек для котла на отработке. Для этого от стального уголка болгаркой отрезают 4 одинаковых куска длиной по 7 см. Из стального листа вырезают 4 квадрата со стороной 5 см, затем к ним приваривают уголки.

• Готовые ножки нужно приварить к нижней емкости котла. Этот этап требует аккуратной работы, так как для устойчивости конструкции  на полу все ножки должны иметь одинаковую длину.
• Котел готов и его можно устанавливать на месте постоянного пребывания. Здесь же конструкция проверяется на устойчивость, а с помощью уровня выявляют имеющиеся перекосы.
• Для отведения продуктов горения из котла нужно собрать дымоходную трубу. Вначале собирают внутреннюю часть, которая представляет собой участок прямой трубы и колено для вывода через стену на улицу.
• Прежде чем сделать отверстие в стене, нужно правильно определить его расположение и размер. Для этого собранную дымоходную трубу примеряют к стене и обрисовывают ее контур. Чтобы получить ровные края отверстия, необходимо по начерченной линии через 2-3 см сделать несколько сквозных отверстий. После этого центральная часть должна удалиться без особых трудностей.

• Прямой участок внутренней дымоходной трубы закрепляют на котле, а колено выводят на улицу через отверстие в стене.
• Для безопасной работы котла на отработке нужно позаботиться об обустройстве внешней части дымохода. Поэтому снаружи к выходящей части колена присоединяют дополнительный участок трубы с коленом. Внешнюю часть требуется надежно зафиксировать под свесом крыши с помощью кронштейна.
• После того как конструкция полностью собрана требуется проверка тяги. К одному из отверстий трубы-горелки нужно поднести зажженную спичку, если тяга хорошая, то пламя будет отклоняться к трубе. При хорошей тяге отработка будет хорошо гореть. Для увеличения тяги можно немного приоткрывать лючок.

Как функционируют котлы Геккон

Для ознакомления с общим принципом работы необходимо ознакомиться с этапами преобразования топлива в тепловую энергию.

1. По топливопроводу (9) отработанное масло попадает в испаритель (11).
2. Под воздействием температуры происходит вышеописанное преобразование в газ.
3. Так как он легче воздуха – пары поднимаются по вихревому устройству (14).
4. Проходя через отверстия в этом элементе происходит их возгорание в камере дожига.
5. Нагнетатель воздуха обогащает смесь кислородом, что повышает тепловую отдачу.
6. Передача энергии к теплоносителю (воде, антифризу) происходит через стенки теплообменника. Они находятся в камере дожига.

Для удаления угарных газов в конструкции предусмотрен газоход. Он же предназначен для создания тяги, обеспечивающей циркуляцию воздушных потоков внутри камеры сгорания.

Сделать подобную конструкцию своими руками не проблематично. Главное — правильно подобрать материал изготовления и действовать согласно разработанной технологической схеме с учетом специфики чертежа.

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.

Обвязка. Дублирование печи на отработке электрическим агрегатом

Перед подключением котла следует продумать не только способ монтажа и точки размещения дополнительных устройств и запорно-регулировочной арматуры, но и способ вывода дымовой трубы наружу. Если она будет проходить через потолок, построенный с использованием легковоспламеняющихся материалов, то в нём устанавливают металлический пенал вдвое большего диаметра. Свободное пространство между трубами заполняют асбестом или другим негорючим материалом с хорошими теплоизоляционными свойствами.

Простейшим способом обвязки котла является интеграция в гравитационную систему отопления. Несмотря на простоту, его надёжность очень высока, поскольку в этом случае отпадает потребность в циркуляционном насосе и устройствах автоматики. Тем не менее использование дополнительного оборудования позволяет ускорить доставку теплоносителя к потребителям и выровнять температуру во всех точках системы, что даёт экономию топлива и повышает комфорт. В этих целях на обратной магистрали перед самым входом в котёл устанавливают центробежный насос и расширительный бак мембранного типа. Он необходим для того, чтобы система не разгерметизировалась при повышении температуры и давления. К верхнему патрубку подсоединяют напорную магистраль, а для регулировки температуры потребителей перед каждым радиатором устанавливают термостатическую головку или другое регулирующее устройство (трёхходовой клапан, вентиль для уменьшения сечения подающей трубы и т. д.). Для удаления воздушных пробок в верхней точки системы монтируют воздухоотводчик.

Схема обвязки котла, работающего на отработанном масле

Обвязка агрегата, работающего на отработке, требует учитывать инерционность этого вида оборудования. Другими словами, изменение температуры теплоносителя происходит постепенно, поэтому агрегат обязательно оснащают предохранительным клапаном. Он позволит сбросить давление при его повышении до критического уровня. Неплохим способом обезопасить и выровнять температуру является последовательное подключение водонагревателя косвенного нагрева. Он послужит тем самым буфером, который возьмёт на себя лишнее тепло в случае избыточного роста температуры.

Когда хотят подстраховаться на случай нехватки отработанного масла, рядом с самодельным котлом устанавливается электрический. Подключить дополнительный агрегат можно двумя способами — последовательно или в параллель. Достоинство первого способа заключается в том, что нагретый с помощью пламенной чаши теплоноситель будет поступать в электрический котёл, который можно настроить на определённую температуру срабатывания. При уменьшении пламени горелки он будет включаться и повышать температуру воды до нужного значения. Недостатком подобного способа является увеличение длины магистрали, а также полная неработоспособность системы в случае демонтажа одного из котлов для ремонта.

Параллельное включение подразумевает независимую работу двух отопительных агрегатов и характеризуется отсутствием указанных недостатков. К сожалению, и этот способ не лишён минусов, один из которых — необходимость монтажа гидрострелки и точного согласования режима работы и подачи обратной магистрали. К тому же фитингов, труб и арматуры при параллельном включении пойдёт намного больше, что непременно приведёт к увеличению стоимости и усложнению монтажа.

Разновидности масляных котлов на отработанном масле

Существует три варианта котлов на отработанном масле: водонагревательный, отопительный и бытовой. Первый вариант является альтернативой современному бойлеру. Имея платформенную конструкцию, аппарат прогревает плоскую поверхность, где располагается водяной бак. На выходе емкости установлен небольшой насос, который осуществляет регулировку давления в системе.

Для водогрейных котлов на отработанном масле используется водяной бак объемом не более 140 л. Он нагревается на протяжении 2 часов, что в несколько раз быстрее скорости работы современного электрического бойлера. Масляный водонагреватель может работать в двух режимах: быстром и фитильном. Первый вариант используется для нагрева полностью холодной воды. Фитильный режим позволяет воде в емкости находиться в подогретом состоянии. Однако на это потребуется большое количество топливного ресурса.

Существует три варианта котлов на отработанном масле: водонагревательный, отопительный и бытовой

Бытовые котлы считаются идеальным решением для загородных домов. Они имеют встроенный механизм очистки газов, что способствует работе устройства без дыма. Подобные аппараты являются мобильными конструкциями, что позволят переносить их в любое место без нарушения работоспособности изделия. Это многофункциональное устройство позволяет не только отапливать помещение, но и подогревать пищу. Агрегат можно использовать на природе или во время путешествия.

Автоматика для котла на отработанном масле может выполнять различные функции. Здесь можно настроить контроль за разогревом теплоносителя, температурой воздуха в помещении. Такие аппараты устанавливаются на полу. Их стоимость зависит от функциональных особенностей устройства.

Благодаря компактным размерам водогрейного котла, его удобно установить в помещении котельной

Характеристика котла отопления на отработанном масле

Отопительный котел на отработанном масле должен располагаться в нежилом помещении. Как правило, для обогрева дома его устанавливают в специальной пристройке. Несмотря на то что современные устройства оснащены усовершенствованным фильтрационным блоком, в процессе работы они выделяют неприятный запах машинного масла.

Внутренняя часть блока оборудована обогревательным узлом с водяной трубочкой и гидропомпой. Последний элемент может работать от электрической сети или от генерируемой самим аппаратом энергии. С помощью гидропомпы в контуре осуществляется циркуляция теплоносителя в виде обычной воды.

Принцип работы устройства заключается в следующем. В камере сгорания осуществляется окисление масляных паров и воздушных масс, которые поступают под воздействием вентилируемого компрессора. Уровень огня регулируется с помощью шланга с клапаном. Вентилирующее устройство является единственным движимым элементом, вследствие чего оно может выйти строя.

Такие котлы характеризуются высокой производительностью и способностью длительное время поддерживать температуру воздуха в помещении. Емкость с топливом располагается на полу, а воздухонагреватель может быть закреплен на стене или потолке.

Внутренняя часть блока котла оборудована обогревательным узлом с водяной трубочкой и гидропомпой

2 Техническая характеристика отработки

Масло — это углеводородное сырьё, из которого извлекается бесплатная энергия. Раньше его вынуждены были утилизировать, а это дополнительные расходы для предприятий: транспортные затраты, экологические штрафы и сборы. Иногда отработанный материал просто сбрасывался на почву и в водоёмы, что существенно вредило окружающей среде.

Сначала машинное масло смешивали с соляркой, применяемой для обогрева помещения. Результат был впечатляющим. Затем стали использовать как основное топливное средство.

Разработчиками горелок были достигнуты высокие показатели КПД обогревательных приборов (до 94%). Сжигая один литр масляного горючего, получают до 11 кВт в час. Эта цифра примерно такая же, как и у дизельного топлива. Пройдя очистку, энергоэффективность вторсырья увеличивается ещё на 20−25%. К тому же стоимость вторичного масла гораздо ниже дизельного и большинству людей достаётся даром, а у предприятия выгодно решается проблема обязательной утилизации.

При обогреве на отработанном масле не всегда одинаковый КПД, но он напрямую зависит от состава и происхождения топлива. КПД характеризуется такими параметрами:

• плотностью, определяющей удельный запас энергии;
• вязкостью, влияющей на эффективность;
• температурой воспламенения и застывания при отрицательных температурах воздуха;
• зольностью (содержанием твёрдых несгораемых составляющих, остающихся в виде нагара);
• наличием в своём составе воды, а также других веществ (горючего, кислот, тосолов, присадок, щелочей и т. д. ).

Как уже говорилось выше, извлекать тепло можно из любого масла. Чаще других используются продукты нефтепереработки:

• моторное масло (применяется в двигателях внутреннего сгорания);
• индустриальное (смазываются различные механизмы);
• компрессорное (в холодильных установках, компрессорах);
• энергетическое (диэлектрик, применяющийся в конденсаторах, трансформаторах).

Пользователи приборов, за неимением достаточного количества своего топлива, прибегают к закупке горючего у поставщиков, которые, в свою очередь, скупают и подвергают его процессу обработки. Затем энергоносители транспортируются при помощи масловозов и закачиваются в специальные резервуары, предоставляемые бесплатно в аренду.

Принцип действия прибора

Принцип, по которому будет работать созданный котёл на отработке своими руками, довольно простой:

1. Отработанное масло (или любое другое жидкое топливо, включая керосин) подаётся из специальной ёмкости в пиролизную чашу;
2. С помощью горелки топливо нагревается до температуры испарения;
3. Масляные пары поступают в топку, смешиваются с воздухом и поджигаются с помощью горелки;
4. Выделяющаяся в процессе сгорания энергия позволяет нагревать воздух или теплоноситель (для системы водяного отопления).

Продукты сгорания отводятся через дымоход, конструкция которого предусматривает отвод для газов. При этом нагретая газовая смесь оказывается в пиролизной камере, увеличивает температуру отработанного масла и удаляется окончательно. Эта особенность делает работу масляного котла ещё более эффективной и безопасной.

Общий принцип функционирования

Если мы хотим получить качественное отопление на основе отработки, масло нельзя просто взять и поджечь, поскольку оно будет чадить и вонять. Чтобы не испытывать на себе эти неприятные и опасные для здоровья побочные эффекты, нужно нагреть топливо так, чтобы оно начало испаряться.

Гореть будут полученные в результате нагрева летучие вещества. Это и есть основной принцип работы отопительного агрегата на отработке.

Применение перфорированной трубки

Для воплощения этого принципа в конструкции печки предусматривают две камеры, которые соединяют между собой трубой с отверстиями. В нижнюю камеру через заливное отверстие поступает топливо, которое здесь же и нагревают. Образующиеся при этом летучие вещества поднимаются вверх по трубе, насыщаясь через перфорацию кислородом воздуха.

Принципиальная схема двухкамерной печки с соединительной перфорированной трубой позволяет понять, как именно функционирует несложный агрегат на отработке

Полученная горючая смесь воспламеняется уже в трубе, а полное её сгорание происходит в верхней камере дожигания, отделенной от дымохода специальной перегородкой. Если технология процесса соблюдается в должной мере, копоти и дыма при горении практически не образуется. А вот тепла будет достаточно для обогрева помещения.

Использование плазменной чаши

Ради достижения максимальной эффективности процесса, можно пойти и более сложным путем. Напомним, что наша цель состоит в выделении из топлива летучих составляющих путем его нагрева. Для этого в единственную камеру агрегата следует поместить чашу из металла, которую нужно не просто нагреть, а раскалить.

Через специальный дозатор из топливного бака в камеру тоненькой струйкой или каплями будет поступать отработка. Попадая на поверхность чаши, жидкость мгновенно испарится, а образовавшийся при этом газ будет гореть.

Эффективность такой модели выше, поскольку топливо, поступающее капельным путем, лучше сгорает, а проблема его долива в процессе эксплуатации печи отпадает сама собой

Если всё делать правильно, сгорание газов должно сопровождаться голубовато-белым пламенем. Похожее пламя можно наблюдать при горении плазмы, поэтому раскаленную чашу часто называют плазменной. А саму технологию именуют капельной подачей: ведь топливо при ней должно поступать исключительно малыми дозами.

При всем разнообразии конструкций, работа всех отопительных агрегатов на бросовом топливе основана на описанном выше принципе.