Котел для горелки Бабингтона

Горелка Бабингтона для отработанного масла, конструкция в домашнем исполнении, достоинства и недостатки

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….

Принцип работы

Работает данный прибор так же, как происходит дыхание у кита. Масло поступает по кривой и за счёт поверхностного натяжения создаёт тоненькую плёнку.

Когда струя воздуха под давлением из небольших отверстий пронзает топливную пелену, горючая смесь продуктивно распыляется, а определённое количество воздуха подхватывает распылённое топливо, которое заканчивает весь процесс сжигания. Поэтому, для эффективного горения не нужно какого-либо дополнительного потока воздуха.

Главным преимуществом в горелках Бабингтона является отсутствие каких-либо форсунок, которые часто засоряются, потому как горючее сразу же идёт сверху маленьких отверстий для воздуха.

[advice]Примите к сведению: так как насос может работать на топливе с разными примесями, металлической стружкой, грязью, то к горелке потребуется примонтировать отстойник топлива в качестве фильтра, и расположить его чуть ниже форсунки.[/advice]

Чем отличается паяльная лампа от горелки Бабингтона

Часто работу горелки с наддувом сравнивают с горением всем хорошо известной паяльной лампы. И действительно, их устройство имеет определенные сходства. А вот принцип действия абсолютно разный. В паяльной лампе бензин, находящийся в закрытой емкости, подвергается воздействию избыточного давления воздуха, создаваемого ручным насосом. Этот воздух не смешивается с горючим, а только выталкивает его в наверх, к форсунке. По пути бензин прогревается и испаряется в кожухе трубы, после чего поступает в жиклер форсунки. Выходя из него, горючее смешивается с воздухом и сгорает, образуя мощный факел пламени.

Все происходит наоборот в вертикальной горелке Бабингтона на отработке. Через форсунку продувается воздух, а не топливо, при этом загрязненное масло не испаряется, а только подогревается до определенной температуры (не более 70 ºС). При этом жидкость сгорает не полностью, часть ее уходит в отстойник. Из-за того, что отработку испарить и подать сквозь форсунку в зону горения чрезвычайно сложно, изготовить горелку на отработке из паяльной лампы не представляется возможным. Как и заправлять бабингтоновский агрегат бензином, это не только неэффективно, но и просто опасно.

Горелка на отработке своими руками: принцип работы

Если просмотреть фото, рисунки и чертежи, становится очевидно, что вторичное масло на криволинейной поверхности образует тонкую пленку. Через паз под небольшим давлением газ или воздух подается в емкость. Масло после прогревания распыляется этим воздушным потоком, обеспечивая качественное воспламенение.

Именно этот способ воспламенения стал основой для изобретений, получивших распространение в самодельных аппаратах и капельных горелках на отработанном масле, выпускаемых в заводских условиях. Отработанное масло – это, по сути, бесплатное топливо, отслужившая суспензия. Поэтому оно считается более выгодным на фоне других источников тепла:

Горелку на отработанном масле возможно сделать своими руками

• твердого топлива и брикетов для самодельной пеллетной горелки;
• бензина и солярки;
• электроэнергии;
• природного газа;
• керосина;
• мазута.

Полезный совет! Хотя отработка остается самой дешевой основой для выделения тепла при утилизации посредством сжигания, засоренное примесями масло все же рекомендуется подготовить ‒ добиться отстаивания воды и отфильтровать от тяжелой взвеси.

Первые аппараты на керосине, дизтопливе и масле сильно коптили, выделяли неприятный запах. Позже предложили бензиновую горелку своими руками и аппараты на другом горючем сырье, но велись активные поиски бюджетного топлива. Масло оказалось подходящим источником тепла, но копоть и запах сводили на нет все достоинства. Поэтому все усилия изобретателей ушли на устранение указанных недостатков горелки для котлов на отработанном масле. Этому должны были способствовать полноценное сжигание, прогревание и фильтрация загрязненного топлива

О переделке паяльной лампы на отработку

Некоторые домашние мастера, изучив принцип работы горелки Бабингтона, пытаются переделать под сжигание отработанного масла обычную паяльную лампу. Цель – удешевление и упрощение изготовления, ведь процессы в этих двух устройствах якобы схожи. Такое мнение ошибочно, так как паяльная лампа функционирует иначе, нежели описанная здесь самодельная горелка.

В лампе воздух нагнетается в бачок с бензином с одной целью – вытолкнуть его и подать к форсунке. При этом горючее проходит стадию нагрева и испарения. Форсунка подает в зону сжигания уже пары бензина, жидкость там можно наблюдать только на стадии розжига, когда «голова» паяльной лампы еще не прогрелась. Отработанное же масло испарить не удастся и форсунка будет подавать его в виде крупных капель, что не способствует нормальному горению. Да и сечение жиклера быстро засорится от различных примесей.

Вывод прост: переделать паяльную лампу для сжигания тяжелого жидкого топлива не удастся.

Что такое горелка Бабингтона?

Конструкция горелки, работающей на дизельном топливе, была запатентована Робертом Бабингтоном в 1979 году. Однако, срок действия патента истек, после чего вся информация об устройстве и принципе действия агрегата стала общедоступной, как и чертежи горелки Бабингтона. В результате многие мастера смогли повторить данную конструкцию, только вместо солярки в них применялось отработанное автомобильное масло, а позже и другие виды жидких масел.

Эффективно сжигать старые масла нелегко, так как отработка из того же автосервиса представляет собой смесь масел различной вязкости с большим количеством примесей. Также в малых долях там содержится бензин, дизельное топливо и даже антифриз. Все эти моменты учитывает конструкция горелок заводского изготовления, в них встроены фильтрующие элементы.

Другое дело – горелка Бабингтона, для ее работы никакого фильтрования не требуется, и вот почему. Топливо в ней стекает по сферической поверхности, образуя тонкую пленку, а по центру этой сферы проделано небольшое отверстие (0.1—0.3 мм в диаметре) для подачи воздуха под давлением. Основной принцип работы горелки на отработке состоит в том, что воздух, пробивающийся из отверстия, отрывает часть стекающего по поверхности масла. В результате получается факел из топливовоздушной смеси, способной к воспламенению.

Количество грязи в отработке влияет только на эффективность сжигания, горелка работает на отработке и не засоряется взвешенными в ней примесями, поскольку в топливном тракте нет узких проходов или отверстий с малыми диаметрами, как в форсунках. Отверстие здесь лишь одно, сквозь него проходит только воздух. Вместо сложной системы фильтрации устройство горелки на отработанном масле предусматривает подачу горючего на сферическую поверхность, а его излишки, не попавшие в факел, стекают вниз, в отстойник.

Непременным условием качественного сжигания есть предварительный подогрев старых масел. Это необходимо по 2 причинам:

• Повышение текучести. Благодаря этому субстанция хорошо обволакивает поверхность сферы и при подаче воздуха лучше распыляется, образуя устойчивый факел аэрозоля.
• Снижение температуры вспышки. С помощью нагретого масла проще обеспечить розжиг для горелки Бабингтон, а при работе она максимально использует энергию топлива, выделяя больше тепла.

Как функционирует данная горелка, наглядно показано на видео:

Жидкотопливная горелка на отработке позволяет использовать практически любое масло, подлежащее утилизации: моторное, трансмиссионное, компрессорное, а также рабочие жидкости с вязкостью до 90 SAE, печное и дизельное топливо, различные животные и растительные масла.

Это оборудование дает возможность успешно решить следующие задачи:

• надежное обеспечение максимально дешевым источником энергии;
• полное решение проблемы утилизации использованного масла;
• абсолютная независимость от перебоев централизованных сетей и повышения цен на энергоносители;
• возможность соединения с нагревательными котлами и теплогенераторами любого типа и производителя;
• полное сжигание отработки без выделения дыма и запахов;
• защита окружающей среды от неконтролируемого массового выброса отработанного масла без его очистки и переработки;
• быстрая окупаемость и высокая надежность оборудования;
• отличная ремонтопригодность – все запчасти доступны для периодической замены и техобслуживания.

Горелка на отработанном масле – это очень дешевый обогрев технических помещений площадью до 900 м2 (автосервисов, железнодорожных депо и авиационных ангаров, цехов и других объектов, где раньше отработанное масло просто выбрасывалось).

Устройство, принцип действия

Работающие на отработке универсальные горелки предназначены для создания и поддержания процесса горения. Они встраиваются в водонагревательные котлы, теплогенераторы, камеры для покраски.

Все жидкостные горелки имеют примерно одинаковое устройство и принцип действия:

• топливный насос закачивает горючее в герметичную камеру сгорания, где оно нагревается до температуры, необходимой для включения компрессора;
• воздух из помещения под напором смешивается с топливом и эта смесь через форсунку подается в камеру сгорания;
• с помощью вентилятора нагретый воздух распространяется в помещении (для того, чтобы не появлялось при сгорании копоти, сажи и дыма, топливо предварительно фильтруется).

Современные мультитопливные модели предусматривают наличие автоматического регулирования работы устройства. Насос легко справляется с подачей отработанного масла, даже если емкость находится на некотором расстоянии от устройства.

Агрегат для подачи топлива (фиспакет) включает в себя: подающий насос, топливный фильтр и плавающий топливозаборник. В некоторых моделях, например, Kroll KG UB 20 или Kroll KG UB 55 фиспакет не входит в основной комплект поставки и приобретается вместе с компрессором дополнительно. Но в большинстве случаев, как в Euronord EcoLogic 60, он входит в стандартную комплектацию и оснащается датчиком уровня топлива.

Как выбрать горелку на отработке для котла

Интернет магазин Московский климат предлагает помощь в выборе и установке оборудования. Наши специалисты расскажут об особенностях каждой модели из предложенного ассортимента, проведут расчет всех необходимых характеристик, проконсультируют и помогут с установкой.

Мы реализуем продукцию только проверенных производителей в оптимальном соотношении цена/качество, и Вы всегда можете приобрести горелки оптом или в розницу по выгодным ценам. Производим монтаж оборудования по самым высоким стандартам качества, недорого и в минимальные сроки.

Продажа осуществляется со склада в г. Москва с доставкой по всем регионам России. Свяжитесь с нашим менеджером по телефону 8 (495) 545-45-23 или через чат и узнайте о бонусах и скидках, которые мы предлагаем покупателям. Мы всегда идем Вам навстречу!

Видео

Интересная информация

Знаменитый создатель универсальной горелки Роберт С. Бабингтон получил на свое изобретение 2 патента: в 1969 году — на устройство, сжигающее отработанное масло, а в 1979 году — на новую конструкцию распылителя для него. Первые горелки фирмы Kroll изначально были предназначены для работы на рапсовом масле, т.к. в Германии использование технической отработки в качестве топлива было запрещено.

Как устроен и работает котел

Агрегат имеет две камеры — испарительную и сгорания. В испарительную камеру при помощи масляного насоса происходит первичная подача топлива, где оно прогревается до температуры 40°С. Если прогрев будет ниже, то топливо сгорает не полностью и образуется избыток сажи. При перегреве масла увеличивается объем испарений. В испарительном отсеке дополнительно происходит розжиг масла.

Испарения подаются в камеру сжигания, смешиваются с воздухом, образуя полноценную горючую смесь. Во время горения тепло передается теплообменнику и через него теплоносителю. Котлы на отработке с водяным контуром имеют водяную рубашку, которая встроена в отопительный агрегат. После передачи тепла продукты сгорания масла выбрасываются через дымоход.

Основные элементы котла, работающего на использованном масле:

1. Корпус агрегата — выглядит как цилиндрический бак из металла
2. Насос для перекачки масла из емкости для хранения в аппарат
3. Компрессор для подачи воздуха к масляным парам
4. Циркуляционный насос — обеспечивает круговое движение теплоносителя
5. Устройство поджига — именно горелки на отработанном масле представляют собой самый сложный элемент отопительного оборудования. К ним подводится топливо для воспламенения. Признаком благополучной работы котла является то, что горелка на отработке горит ровно и не затухает
6. Трубы, краны, фитинги для подачи теплоносителя в систему отопления
7. Дымоход — используется труба их стали, так как выбросы имеют высокую температуру и содержат конденсат. Труба убирается в канал из бетона или кирпича

Зная устройство и принцип работы котла утилизатора, а также имея чертежи агрегата, доступной становится самостоятельная сборка отопительного оборудования.

Водогрейный котел на отработанном масле

Универсальная схема

Мы несправедливо обошли внимание ещё одну схему постройки котла, работающего на отработанном масле, – на основе горелки. Здесь мы можем использовать простую горелку Бабингтона, характеризующуюся высокой эффективностью и простой конструкцией. В ней используется металлический шар, по которому стекает отработка. В самом шарике имеется отверстие, через которое подаётся воздух. Он подхватывает мельчайшие частицы отработанного масла, распыляя его. Готовая воздушно-капельная смесь поджигается и образует устойчиво горящее высокотемпературное пламя.

Готовая горелка подключается к универсальному заводскому котлу, умеющему работать с горелками любого типа. Также она монтируется в обычные твёрдотопливные металлические и кирпичные печи. Достоинства получившейся сборки:

• Можно регулировать температуру, ограничивая подачу топлива в горелку на отработанном масле.
• Возможность автоматизации регулировки интенсивности горения.
• Возможность перевода на другой вид топлива – например, на пеллеты, на природный или сжиженный газ.

Выбирая для постройки самодельного котла горелку Бабингтона, потребители получают в своё распоряжение устройство, способное работать даже на загрязнённом отработанном масле. Главная задача – обеспечить подачу воздуха под большим давлением. Обычно для этого применяются компрессоры от холодильников.

В качестве основы для самоделки выбираем чертёж любого отопительного котла с традиционной схемой сжигания дров. Понять суть поможет небольшая иллюстрация:

Здесь мы видим котёл, который с одинаковым успехом может работать как на дровах, так и на отработанном масле – с помощью соответствующей горелки.

Работа протекает в несколько этапов. Первый – собрать горелку Бабингтона по данной схеме (или любой другой):

Схем сборки горелки Бабингтона существует великое множество. Мы решили использовать здесь самую распространенную.

Второй этап – сборка подходящей твёрдотопливной печи, которая впоследствии будет работать на отработанном масле. Выбирая чертёж и следуя ему, ни в коем случае не уменьшайте размеры камеры сгорания, куда вырывается пламя горелки – если завтра вам не хватит отработки, придётся мёрзнуть. А в большую камеру сгорания вы всегда можете накидать порцию дров и продолжить наслаждаться теплом.

Третий этап – подключение отдельных элементов. Горелка подключается к топливному баку, после чего вставляется в собранный своими руками котёл. Запускаем подогрев масла в баке, открываем вентиль, включаем компрессор, поджигаем топливно-воздушную смесь, контролируем работу водяного контура.

При необходимости, вы можете перейти с отработанного масла на сжиженный газ. Для этого приобретается газовая горелка (никаких самоделок с газом!) и устанавливается вместо жидкостной горелки. К ней подключается газовый баллон. В результате вы получите полноценное водяное отопление, хоть и несколько прожорливое.