Котел на відпрацюванні своїми руками: конструкція, принцип роботи, схема пристрою

Опалювальний котел ефективніший за пічку і зручніший в експлуатації, адже через радіаторну мережу він обігріває весь будинок, а не 2 - 3 кімнати. Другий позитивний момент: теплогенератор на відпрацьованій олії виноситься в окреме приміщення топкової разом з усіма неприємними запахами, що супроводжують даний вид опалення. Пропонуємо розглянути покроково, як зробити котел на відпрацюванні своїми руками з газового балона або сталевої труби.

Котли на відпрацьованій олії

Принцип нагрівальних пристроїв, що працюють на відпрацьованій олії завжди однаковий. Він полягає у випаровуванні масла і спалюванні пари від нього.

Як і інші обігрівачі, котел на відпрацьованій олії має свої переваги і недоліки. Серед достоїнств виділяються такі якості:

• Простота конструкції. Готова до експлуатації система включає мінімальний набір механізмів і запчастин.
• Дешевизна і економія. Як паливо використовується мінеральна або трансмісійна олія, яка коштує копійки і переробляється майже не залишаючи продуктів горіння.
• Швидкий обігрів. У приміщенні до 20 кв. м. за 1 годину роботи досягається кімнатна температура.
• Швидкість збирання. Для монтажу потрібні початкові навички роботи зі зварювальним апаратом і мінімальний набір інструментів.

Основна гідність агрегату - його можна зібрати самостійно і поодинці. На відміну від заводських і сертифікованих аналогів (наприклад, котел Геккон на відпрацьованій олії), він не вимагає постановки на облік у житловій компанії.

При своїх перевагах, обігрівач на відпрацюванні має і мінуси, в числі яких:

• Спалювання кисню. Він стрімко згорає в закритому приміщенні і для комфортного перебування потрібна потужна вентиляція.
• Очищення. Масло в результаті первинного використання збирає велику примісь різних сполук, в т. ч. і частинок металів. Для роботи потрібно встановити фільтри.
• Обслуговування. Навіть фільтри не здатні на 100% очистити відпрацювання, залишкові домішки будуть осідати всередині пальника і часто засмічувати його. Вирішити проблему допомагає тільки ручна постійна чистка.

В результаті порівняння всіх плюсів і мінусів виходить, що даний вид обігріву вимагає постійного догляду та обслуговування, але і незначних витрат, які повністю покривають дешевизною палива.

Перед розглядом процесу самостійного монтажу потрібно ознайомитися з конструктивними особливостями агрегату і його комплектуючими.

Самостійне виготовлення печі

Зроблений своїми руками котел на відпрацюванні є двома герметичними металевими скриньками, з'єднаними одна з одною перфорованою трубою.

Саморобний котел на відпрацюванні функціонує за наступним принципом: паливо згорає в нижній камері і нагріте повітря завдяки тязі транспортується у верхню камеру. Щоб не допустити прямий вихід тепла в димар, верхня камера оснащується металевою перегородкою.

Варто врахувати, що в житловому приміщенні саморобну піч на відпрацюванні краще не використовувати. Зате вона цілком підійде в якості опалення в гаражі або майстерні.

Необхідні матеріали та інструменти для роботи

Щоб при виготовленні своїми руками котла на рідкому паливі отримати якісний результат, необхідно правильно вибрати матеріал для роботи і підібрати потрібний інструмент.

З матеріалів потрібно наступне:

• Листова сталь. Вона потрібна для виготовлення верхньої і нижньої герметичної ємності. Товщина матеріалу повинна бути близько 4 мм, оскільки піч нагрівається дуже сильно.
• Металеві труби. Труба повинна бути обов'язково сталевою, оскільки старий чавунний виріб може тріснути при різкій зміні температури. Внутрішній діаметр труби повинен бути не менше 10 см, а товщина стінки - близько 4 мм.

З інструментів для виготовлення котла з піддувом на відпрацюванні необхідно придбати наступне:

• Апарат для зварювання. Можна використовувати побутовий інверторний апарат з електродами для чорних металів, оскільки великого обсягу роботи не передбачається.
• Струбцини знадобляться для більш зручної роботи, ними будуть скріплюватися заготовки для зварювання.
• Болгарка і кілька відрізних дисків по металу, щоб можна було робити велику кількість відрізів.
• Електрична дриль. За допомогою цього інструменту можна просвірити отвори в пальнику. Для роботи також потрібно зверло по металу діаметром 1 см.
• Пробійник є додатковим інструментом, його використовують для накерування точок перед згорінням отворів. До пробійника обов'язково потрібен молоток.
• Вимірювальні прилади. За допомогою рулетки, лінійки та вугільника виконують розмітку заготовок.

Пристрій і принцип дії котла, що використовує відпрацьовану олію

Саморобний котел опалення, що працює на відпрацьованій автомобільній олії

Злиті автомобільні масла є багатокомпонентними, сильнозагрязненими речовинами, які до того ж ще й погано горять. Можна сказати, що як пальне відпрацювання саме по собі «не дуже», оскільки кисень просто не в змозі окислити все те хімічне розмаїття, яке в ній знаходиться. Якщо ж розщепити масло на більш прості складові, то спалити їх буде набагато простіше.

Метод розкладання відомий сучасній науці давно. Полум'яний поділ, або, якщо говорити по-науковому, піроліз, застосовується для отримання простих легкозаймистих речовин з будь-якого палива - нафти, вугілля, дров тощо. Цей процес зручний тим, що для хімічних перетворень ніяких додаткових витрат не потрібно - для цього достатньо тепла, яке утворюється при згорянні палива. Перевага піролізного горіння полягає ще й у тому, що цей процес сам себе підтримує і регулює, а тому практично не потребує стороннього втручання. Все, що знадобиться для запуску процесу розкладання - випарувати паливо і розігріти пари до температури 300-400 ° C. Для цього можна скористатися двома методами.

Процеси, що протікають всередині печі на відпрацюванні, забезпечують високу температуру і повноту згоряння палива

У першому випадку пальне підпалюють у резервуарі, після чого воно починає активно випаровуватися. Ефективне перемішування і отримання однорідної газоповітряної суміші забезпечується за рахунок Коріолісової сили, тому важливий точний розрахунок діаметру і висоти камери згоряння. Пари палива піднімаються по вертикальній трубі з численними отворами, через які насичуються киснем повітря. У верхній частині камери згоряння знаходиться перегородка, яка потрібна, щоб знизити швидкість газу і відокремити зону окисно-азотного дотискання. Саме в ній небезпечні хімічні сполуки вступають у реакцію з оксидами азоту і розпадаються на нешкідливі речовини.

Так званий метод саможога, безперечно, володіє привабливою простотою і надійністю, однак, резервуар з палаючою олією не дозволяє говорити про безпеку. Для того щоб усунути цей недолік потрібно ускладнювати конструкцію опалювального агрегату.

Ефективність спалювання відпрацювання значно підвищується при використанні пальника спеціальної конструкції

Другий спосіб передбачає утворення зон піролізу, згоряння і дожигання прямо в факелі полум'я, а для цього потрібна пальник спеціальної конфігурації. Щоб паливо окислялося повністю, форсунка повинна забезпечувати багатоступеневе утворення газоповітряної суміші. У такому пристрої первинний рух потоку палива забезпечується компресором. Завдяки інжекції, нагнітане повітря захоплює за собою атмосферне, а утворення парів відбувається за рахунок розігріву пальника факелом полум'я. Практично ті ж процеси можна спостерігати при роботі паяльної лампи. Схожий метод реалізовано в промислових рідкопаливних агрегатах. Саморобні конструкції використовують такий же принцип, але працюють трохи по-іншому. У них відпрацювання капає в розігріту докрасна ємність, де миттєво випаровується і згорає при високій температурі. У цьому випадку не можна говорити про чистий піролізі, оскільки має місце ще й енергія розпаду молекул у процесі мікровзривів.

Типи конструкцій на відпрацюванні

Залежно від області застосування, котли, що використовують в якості палива відпрацьовану олію, можна розділити на три групи:

• побутові печі;
• водогрійні агрегати;
• опалювальні котли.

Побутові печі встановлюють у приміщеннях, які через низку причин не можна обладнати водяним опаленням. Ці агрегати характеризуються зниженою витратою палива, а їх конструкція забезпечує найбільш повне згоряння олії. Побутове обладнання є практично бездимним. Крім того, печі нерідко обладнують системами очищення викидів, що підвищує безпеку їх експлуатації. Головна перевага агрегатів цього типу - в їх мобільності. Невеликі розміри дозволяють легко транспортувати піч і встановити її в невеликому приміщенні. Важливо і те, що пристрій при необхідності можна легко дооснастити водяним контуром або майданчиком для приготування їжі.

Побутова олійна піч

Водогрійні агрегати на рівні модуля для дожигання газів мають спеціальну платформу, на яку спирається ємність з водою. Її тороїдальна форма дає додаткову перевагу, оскільки нагрів здійснюється як знизу, так і з боку димового каналу, який проходить всередині бака. Для автономної подачі води на вході в бойлер монтують невеликий водяний насос. Завдяки високій температурі, нагріти воду можна набагато швидше, ніж у заводських водонагрівачах. Наприклад, 100 літровий бак набирає температуру від 20 ° C до 65 ° C приблизно за дві години, в той час як електричному або газовому приладу буде потрібно в два рази більше часу. Якщо ж говорити про вартість умовного літра гарячої води, то при використанні відпрацювання витрати зменшуються в 20-25 разів.

Місткість, встановлена на рівні зони дожигання, перетворює піч на відпрацюванні на потужний водонагрівач

Опалювальні котли використовуються для підключення до водяних систем обігріву, тому обладнуються пристроями дожигання відпрацьованих газів, фільтрами та пристроями безпеки. Незважаючи на всі запобіжні заходи, обладнання для опалення відпрацьованим маслом рекомендується встановлювати в окремих приміщеннях або прибудовах.

Нагрів води в опалювальних агрегатах забезпечує теплообмінник, встановлений у зоні горіння палива. Він може бути виконаний як суцільною водяною сорочкою, так і у вигляді спірального трубчастого контуру. Рух теплового агента в системі можливий завдяки циркуляційному насосу, що працює від електрики. Регулювання температури теплоносія здійснюється зниженням температури полум'я. Для цього котел обладнають системою примусової подачі повітря. Знижуючи або підвищуючи обороти турбіни, регулюють подачу повітря в зону горіння. Встановлення термостата дозволяє автоматизувати цей процес.

Котел з водяним контуром спірального типу забезпечить роботу опалювальної системи заміського будинку

Нерідко агрегати, що працюють на злитому маслі, дублюють пристроями, що використовують електрику, газ або тверде паливо. Це забезпечує функціональність інженерних систем у разі перебоїв з доставкою відпрацювання.

Креслення і схеми

Щоб не створювати креслення і схеми самостійно, завжди можна скористатися готовими. Нижче представлені кращі і перевірені варіанти:

Технічна характеристика відпрацювання

Олія - це вуглеводнева сировина, з якої витягується безкоштовна енергія. Раніше його змушені були утилізувати, а це додаткові витрати для підприємств: транспортні витрати, екологічні штрафи і збори. Іноді відпрацьований матеріал просто скидався на ґрунт і у водойми, що істотно шкодило навколишньому середовищу.

Спочатку машинну олію змішували з соляркою, що застосовується для обігріву приміщення. Результат був вражаючим. Потім стали використовувати як основний паливний засіб.

Розробниками пальників були досягнуті високі показники ККД обігрівальних приладів (до 94%). Спалюючи один літр масляного пального, отримують до 11 кВт на годину. Ця цифра приблизно така ж, як і у дизельного палива. Пройшовши очищення, енергоефективність вторсировини збільшується ще на 20 − 25%. До того ж вартість вторинного масла набагато нижче дизельного і більшості людей дістається задарма, а у підприємства вигідно вирішується проблема обов'язкової утилізації.

При обігріві на відпрацьованій олії не завжди однаковий ККД, але він безпосередньо залежить від складу і походження палива. ККД характеризується такими параметрами:

• щільністю, що визначає питомий запас енергії;
• в'язкістю, що впливає на ефективність;
• температурою займання і застивання при негативних температурах повітря;
• зольністю (вмістом твердих незгоряних складових, що залишаються у вигляді нагара);
• наявністю у своєму складі води, а також інших речовин (пального, кислот, тосолів, присадок, лужів тощо).

Як вже говорилося вище, витягувати тепло можна з будь-якої олії. Частіше за інших використовуються продукти нафтопереробки:

• моторна олія (застосовується в двигунах внутрішнього згоряння);
• індустріальне (змащуються різні механізми);
• компресорне (в холодильних установках, компресорах);
• енергетичне (діелектрик, що застосовується в конденсаторах, трансформаторах).

Користувачі приладів, за браком достатньої кількості свого палива, вдаються до закупівлі пального у постачальників, які, в свою чергу, скуповують і піддають його процесу обробки. Потім енергоносії транспортуються за допомогою масловозів і закачуються в спеціальні резервуари, що надаються безкоштовно в оренду.

Потужність обладнання підбирається за обсягом опалюваної будови, але слід враховувати тепловтрати житла, які необхідно заповнювати. З приводу вибору конструкції теплогенератора рекомендується звернути увагу на те, якої конфігурації будівля, тобто вибрати оптимальний варіант розподілу тепла.

Перший запуск

Перед початком експлуатації потрібно перевірити працездатність усіх окремих механізмів і самого котла!

Для цього потрібно:

• Зрушити засувку на спідній камері, перевірити надходження палива в неї.
• Запустити вентилятор і переконатися, що він ефективно розганяє повітря по всій камері згоряння. Найшвидше переконатися в цьому можна по надходженню холодного повітря з димаря.
• Увімкнути подачу і засувкою на виході з камери згоряння перевірити подачу повітря.

Якщо всі компоненти нормально функціонує, залишилася перевірка самого котла в зборі. Для цього потрібно почати подачу відпрацювання і запалити пальник від запаленого паперу. Якщо через годину в приміщенні стало тепло - котел працює справно і можна постійно ним користуватися.

Можливі проблеми під час експлуатації

Не виключено, що під час першого запуску можна зіткнутися з проблемами. Нижче перераховуються можливі несправності та причини їх виникнення:

• Котел працює справно, обігрів слабкий. Підвищення температури для розігріву палива вирішить проблему. Це підтвердить і сажа, що швидко накопичилася.
• У приміщенні парфума і брак повітря. Проблема в поганій герметичності - котли на відпрацьованому паливі спалюють кисень з навколишнього простору.
• Горілка швидко тухне. Потрібен огляд фільтрів і при засміченні поміняти їх, оскільки слабо очищене відпрацьоване масло швидко засмічує пальник сажею ще до того, як воно встигає нагрітися.

Типи конструкцій на відпрацюванні

Залежно від області застосування, котли, що використовують в якості палива відпрацьовану олію, можна розділити на три групи:

• побутові печі;
• водогрійні агрегати;
• опалювальні котли.

Побутові печі встановлюють у приміщеннях, які через низку причин не можна обладнати водяним опаленням. Ці агрегати характеризуються зниженою витратою палива, а їх конструкція забезпечує найбільш повне згоряння олії. Побутове обладнання є практично бездимним. Крім того, печі нерідко обладнують системами очищення викидів, що підвищує безпеку їх експлуатації. Головна перевага агрегатів цього типу - в їх мобільності. Невеликі розміри дозволяють легко транспортувати піч і встановити її в невеликому приміщенні. Важливо і те, що пристрій при необхідності можна легко дооснастити водяним контуром або майданчиком для приготування їжі.

Побутова олійна піч

Водогрійні агрегати на рівні модуля для дожигання газів мають спеціальну платформу, на яку спирається ємність з водою. Її тороїдальна форма дає додаткову перевагу, оскільки нагрів здійснюється як знизу, так і з боку димового каналу, який проходить всередині бака. Для автономної подачі води на вході в бойлер монтують невеликий водяний насос. Завдяки високій температурі, нагріти воду можна набагато швидше, ніж у заводських водонагрівачах. Наприклад, 100 літровий бак набирає температуру від 20 ° C до 65 ° C приблизно за дві години, в той час як електричному або газовому приладу буде потрібно в два рази більше часу. Якщо ж говорити про вартість умовного літра гарячої води, то при використанні відпрацювання витрати зменшуються в 20-25 разів.

Місткість, встановлена на рівні зони дожигання, перетворює піч на відпрацюванні на потужний водонагрівач

Опалювальні котли використовуються для підключення до водяних систем обігріву, тому обладнуються пристроями дожигання відпрацьованих газів, фільтрами та пристроями безпеки. Незважаючи на всі запобіжні заходи, обладнання для опалення відпрацьованим маслом рекомендується встановлювати в окремих приміщеннях або прибудовах.

Нагрів води в опалювальних агрегатах забезпечує теплообмінник, встановлений у зоні горіння палива. Він може бути виконаний як суцільною водяною сорочкою, так і у вигляді спірального трубчастого контуру. Рух теплового агента в системі можливий завдяки циркуляційному насосу, що працює від електрики. Регулювання температури теплоносія здійснюється зниженням температури полум'я. Для цього котел обладнають системою примусової подачі повітря. Знижуючи або підвищуючи обороти турбіни, регулюють подачу повітря в зону горіння. Встановлення термостата дозволяє автоматизувати цей процес.

Котел з водяним контуром спірального типу забезпечить роботу опалювальної системи заміського будинку

Нерідко агрегати, що працюють на злитому маслі, дублюють пристроями, що використовують електрику, газ або тверде паливо. Це забезпечує функціональність інженерних систем у разі перебоїв з доставкою відпрацювання.

Конструкція і креслення опалювача

Майстри, що займаються виготовленням котлів на відпрацьованій олії, застосовують на практиці 3 способи спалювання відпрацювання:

• поверхневе горіння з піролізним дотиском у перфорованій трубі та вторинній камері;
• використання пальників Бабінгтона та інших саморобних конструкцій;
• спалювання в полум'яній чаші, подача палива організована крапельним методом, повітря нагнітається примусово.

Перший варіант реалізований у знаменитій гаражній пічці, що складається з 2 камер, з'єднаних вертикальною перфорованою трубою. Другий метод ми детально описали у відповідній публікації - виготовляється пальник Бабінгтона і вбудовується всередину корпусу сталевого котла, який раніше працював на дровах.

Ми пропонуємо зупинитися на третьому варіанті - печі-крапельниці, переробивши її у двоборотний (правильна назва - двоходовий) водяний котел. Нижче на чертежі представлена базова версія даної пічки, виготовлена з труби Ø219 мм. Чому новачкам рекомендується взяти за основу крапельний принцип роботи опалювального агрегату:

• Пристрій олійних пальників досить складний. Для складання потрібен деякий досвід і фінансові вкладення (наприклад, для «Бабінгтона» доведеться купити компресор).
• Опалювачі поверхневого горіння пожежонебезпечні (стріляють полум'я