Идея об использовании отработанного масла в качестве энергоносителя для обогрева зданий далеко не нова. Ввиду большого количества отработки на станциях техобслуживания автомобилей, особенно грузовых, возникла проблема с ее утилизацией. Неудивительно, что появились различные агрегаты как заводского, так и кустарного изготовления, позволяющие эффективно сжигать данную субстанцию и получать от нее тепловую энергию. Одно из подобных устройств — горелка Бабингтона на отработанном масле, ее мы и рассмотрим в данном материале, а также расскажем, как ее можно сделать самостоятельно.
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:
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.
Преимущества и недостатки
Главное достоинство, из-за которого обрела широкую популярность самодельная горелка на отработке Бабингтон, — это ее всеядность, о чем уже говорилось выше. По сути, на сферическую поверхность можно лить какое угодно нагретое масло разумной степени загрязненности, правильно сделанная горелка будет все равно устойчиво работать. Не страшны ей и примеси бензина или антифриза, разве что их соотношение с маслом будет один к одному, тогда неизбежно возникнут проблемы. И то, это вовсе не повод избавляться от подобной смеси, для нормального функционирования горелки на отработанном масле ее потребуется хорошо разбавить «правильной» отработкой, а потом пускать в дело.
Другое преимущество – это простота конструкции, из-за чего мастера – умельцы быстро освоили данное изделие. И правда, изготовить «сердце» аппарата из шара или полусферы, помещенного в корпус, достаточно просто. Несколько сложнее организовать топливоподачу и нагнетание воздуха, да еще настроить всю систему, чтобы горелка Бабингтона, сделанная своими руками, работала устойчиво и безопасно. Но зато здесь есть широкий простор для внедрения различных технических решений.
Из серьезных недостатков агрегата бросается в глаза лишь один. Это постоянное наличие грязи в помещении, где функционирует горелка на жидком топливе. К сожалению, невозможно полностью исключить случайный разлив или просачивание загрязненного машинного масла через неплотности, даже если все сопряжения герметичны и установлена автоматика горелки Бабингтона. В той или иной степени грязно в помещении будет, с этим придется смириться.
Рекомендации по изготовлению
Благодаря своей популярности и простоте горелка для котла на отработке изготавливается мастерами в разных вариациях, мы же возьмемся описать самую простую конструкцию, которая будет доступна для повтора в домашних условиях. Для начала нужно подобрать необходимые материалы, вот их перечень:
- Стальной тройник с внутренними резьбами диаметром 50 мм – для корпуса.
- Сгон с наружной резьбой диаметром 50 мм – для сопла. Длина его принимается по желанию, но не менее 100 мм – для сопла.
- Колено из металла ДУ10 с наружными резьбами – для подключения топливной магистрали.
- Трубка медная ДУ10 необходимой длины, но не менее 1 м – на топливную магистраль.
- Металлический шар или полусфера, свободно входящая в тройник – для рабочей части.
- Стальная трубка не менее ДУ10 – на подключение воздушного тракта.
Чтобы сделать горелку на отработке своими руками, надо произвести одну точную операцию – проделать отверстие по центру сферы. Диаметр отверстия – от 0.1 до 0.4 мм, идеальный вариант – 0.25 мм. Сделать его можно 2 способами: просверлить инструментом соответствующего диаметра либо установить готовый жиклер на 0.25 мм.
Важно! Отверстие надо проделать строго по центру, а его ось должна быть параллельна стенкам корпуса (тройника), в котором будет установлена сфера. Отклонение допускается минимальное, иначе факел будет бить в сторону, что отразится на стабильной работе и расходе горелки.
Проделать точно столь маленькое отверстие нелегко, тонкие сверла запросто ломаются. Инструкция, как это правильно сделать, показана ниже:
Другой способ выполнить калиброванное отверстие в сферической части автономной горелки – вставить туда жиклер требуемого диаметра. Для этого просверливается отверстие, чей диаметр чуть меньше наружного диаметра жиклера, и обрабатывается разверткой. Жиклер запрессовывается внутрь и полируется, как рассказано на видео:
Примечание. Если нужно изготовить горелки большой мощности, то диаметр жиклера можно увеличить до 0.4—0.5 мм либо просверлить 2 малых отверстия, соблюдая между ними расстояние не меньше 7 мм.
Когда эта операция завершена, производим сборку горелки, опираясь на чертеж:
Сбоку сопла надо выполнить отверстие достаточно широкое, чтобы производить розжиг агрегата. Спираль нагрева горючего не нужна большая, достаточно 2—3 витков. Готовое изделие можно закрепить на монтажной пластине и встроить в любой котел, в том числе и самодельный. По окончании работы нужно присоединить воздушную и топливную магистрали, а потом организовать подачу масла и воздуха. Простейший способ топливоподачи – самотеком, для этого емкость с отработкой подвешивают к стене выше горелочного устройства и прокладывают от нее трубку.
Если же задействовать для перекачки масла насос, то впоследствии можно задействовать датчики контроля и блок управления, тогда у вас получится автоматическая горелка, которую эксплуатировать будет безопаснее. Подробная инструкция по подбору материалов и сборке устройства показана на видео:
Если все сделано правильно и диаметр воздушного отверстия составляет 0.25 мм, то расход топлива у горелки не должен превышать 1 л в час. Черной копоти при горении быть не должно, нужно добиться ровного горения факела. Настройка осуществляется перемещением сферы вперед–назад или изменением давления воздуха. С его нагнетанием справится любой компрессор, даже от холодильника, так как рабочее давление не бывает выше 4 Бар.
Заключение
Сделать своими руками горелку Бабингтона – это хорошее решение для тех, кто имеет возможность недорого приобретать старые автомасла. Обладая некоторыми навыками, устройство нетрудно встроить в камеру сгорания с водяной рубашкой и дымоходом, тогда получится самодельный котел на отработанном масле с наддувом для отопления вашего дома.
#1 профессор
winner 2008: best Manta
- Пол: Мужчина
- Интересы: Все что связано с OPEL MANTA!
- Авто: opel manta
- Реальное имя: Иван
- Место жительства: Город Ейск .Краснодарский Край
Вот собственно решил открыть тему. В наше холодное время я думаю вполне актуально.топить гаражи. боксы. дома.
Устройство и принцып работы можно расмотреть на ютубе.
http://www.forumhous. /threads/84957/ сдесь собераются истиные бабингтонщики
http://lunohodov.net. t. asc&start=0 сдесь на фото очень примитивно показано устройство горелки.
Сама горелка была придумана в 60 годах в америке. недавно был снят патент. чертежи оказались в общем доступе.
Сам собрал такую горелку.
1. подача масла. очень важно! состоит из резервуара.
насос масло (ваз.газ.мот урал.и.т.д) в моем случае это газ 402 мотор..валялся со сломаным приводом.
электро редуктора. можно с ваза. но лучше с иномарки. они мощьнее.
блок питания. нам в нашем случае достаточно 5 вольт на редуктор. был взят блок с компа 450 ватт. замыкаем зеленый с черным проводом в центре колодки (зеленый там единственный)
бросаем на желтый- черный (12 вольт) либо на красный- черный (5 вольт) нагрузку. любую. потом производим включение.
без нагрузки блок выйдет из строя после включения.
Депульсатор-устройство сглаживания подачи масло с насоса. Состоит из небольшого цилиндрического резервуара обьемом 50 граммов.С верхней подачей масла в него. обраткой по середине.и подачей топлива в горелку.
автоматического тена.. их в продаже полно. любой с регулятором температуры.
По порядку . резервуар.за основу возмем в пример алюминивый бидон. в нижней части устанавливаем тен. на крышке монтируем насос с приводом.таким образом что бы маслозаборник не доставал до дна бидона.! Иначе можно сжечь тен который будет без масла.
2. горелка .устройство корпус. можно взять трубу диамметр 60мм. либо крест сгон чугун. я собрал на тройнике. стоит 3 доллара.
вертыши к нему же.
Шар. это ввобще отдельная тема. нужен шар в идеале 40 мм. можно собрать горелку на двух шарах 20 мм как делал это американец(буду в скором времени такую соберать)
можно на одном шару.
за основу можно взять шаровую с авто любого. выбить шар с валом. закинуть его в печь(что бы отпустить метал иначе не просверлите)
отдать токарю чтобы он вам просверлил отверстие 3 мм. со стороны вала с резьбой. не доходя до стенки шара 1 мм.
далее берем сверло 0.25 мм и сверлим отверстие. для удобства можно накернить центр шара.( по окончанию сверления шар полируем)
где можно найти такое сверло? часовщики.у них точно есть. я лично нашел на рынке.
отверстие больше 0.30 не рекомендую. плохое перемешивание масло-воздух. плохое КПД.
В какой патрон зажать такое сверло? берем тонкий провод медный вытаскиваем оболочку .вставляем в него сверло .нагреваем зажигалкой. далее зажимаем в патрон.
биение минимальное. проверено мною.как один из краних способов.
можно взять иглу с шприца. в него вставить сверло. зажать в патрон.
можно попросить тех же часовщиков.чтоб они просверлили.
Очень важно! выдержать соосность отверстия. иначе факел будет бить в сторону.
Собераем чудо горелку. устанавливаем шар в крестовину.(просим токаря чтобы он сделал переходник.для возможности передвижения шара по оси внутри горелки)
монтируем подачу топлива с депульсатора.(на депульсаторе желательно установить кран -дозатор топлива.)
в нижней части креста монтируем обратку назад в бак.
в передней части креста со стороны шара устанавливаем сферическую крышку от вазовского бензонасоса с отверстием центре 20 мм .(он сделает нашу горелку гермитичной)
с задней стороны (резба шара. подаем воздух. желательно установить редуктор) делаем подачу вторичного воздуха. 4 отверстия 4-6 мм в корпусе крестовины.
Настройка.
1.включаем тен температура 65 градусов.сработало реле.
2. включаем насос (только после того как нагрелось масло. иначе навернете редуктор об густое холодное масло).
3 ждем пока масло прогонит через депульсатор и пойдет в обратку.
4. открываем кран дозатор смотрим как масло растекается по шару. важно чтобы первая капля шла по центру шара точно по отверстию.
5. прогоняем часть масла. наблюдая как справляется депульсатор со своей задачей. масло должно течь равномерно тоненькой струйкой без пульсации.
6. если все хорошо подаем воздух в нутрь шара . начиная с 3 атмосфер. смотрим как распыляется фракция.
7. двигая шар по оси можно добится правельного соотношения воздух-топливо. индивидуально для вашей горелки.
Первый пуск. тестим горелку в помещении
перед горелкой можно бросить кусок трубы 80мм диаметром. и длиной не более 170 мм. и направить туда горелку . Это будет вашей временной жаровой трубой.
Зажигаем горелку. по той же схеме как и (Настройки) с 1-4 пункт.
Зажечь можно горелку .газовым переносным балончиком..
Открываем воздух горелка должна зажется с первого раза.если же нет
Значит убавляем топливо краном на минимум .зажигаем воздухом с 2.7 атмосферы.
Прогреваем. добиваемся путем регулировок синего пламени без дыма.
Приблизительный расход топлива на отверстии 0.2 мм -700-1100 грамм. 17-20 килловат.
Моя горелка на двух отверстиях 0.2 мощность 50 килловат стоит в окрасочной камере на теплообменике.выдает солидную мощь при расходе 1.6 кило в час.
Любит любую отработку.Не боится воды. антифриза. мусора и присадок в масле. на забивается осадком в отличии от фирменых форсуночных горелок.
отличная безопасная горелка. сам корпус при работе не нагреватся выше 70 градусов.
Кому будет интересно. все раскажу.
в планах собрать автоматический микропроцессорный контролер . либо купить готовый.
#2 Свирепый бамбр
Северный деревянный омеготролль-тракторист с манией величия
- Пол: Мужчина
- Интересы: гниль, митолл, опиль, бухать, гараж, болгарка, кувалда и горелка бабингтона, троллить покера.
- Авто: опель омега а 1 шт, трактор 1шт, астра сарай 1шт, фронтера а 1шт, пиджера 1шт
- Скайп: medved_11ru
- Реальное имя: Сергей
- Место жительства: г.Сыктывкар
Друзья, поступает огромное количество вопросов, и здесь и в личку. Я не ожидал такого ажиотажа и Вашего внимания к моему ремейку довольно известной конструкции 60 годов прошлого века.
Я дописываю Тему. Поступившие до этого времени Ваши вопросы мне удалось (пока) систематизировать и я дополняю тему FAQ.
FAQ.
1. Я не понимаю принцип действия этой горелки.
— Маслом, подогретым до 80 градусов Цельсия, из трубки, со скошенным концом, обливается полированный стальной шар, который имеет отверстие 0.25 мм на своей поверхности. Через это отверстие подается сжатый воздух под давлением 3-5 Бара. Шар постоянно обволакивается масляной пленкой, и в том месте, где на его поверхности вышел сжатый воздух, масляная пленка разрушается и уносится в камеру сгорания, в виде аэрозоля 50 микрон. К отверстию подтягивается по поверхности шара новая масляная пленка. Именно этот эффект и открыл Бабингтон.
2. Какие настройки необходимы этой горелке ?
-Горелка очень чувствительна к температуре масла, обливающего шар, взаимной осевой позиции шара относительно диффузора жаровой трубы, взаимной c шаром позиции трубки, обливающей шар маслом.
3. Какие допуски существуют при изготовлении этой горелки ?
— Диаметр шара — не менее 30 мм. Диаметр отверстия в шаре для сжатого воздуха — не более 0,25 мм. При диаметре отверстия в шаре большем чем 0,3 мм, получите крупный масляный аэрозоль, шумное горение, тяжелый запуск. Более 0.25 мм и до 0.3 мм — это можно компенсировать путем повышения температуры масла, обливающего шар, повышением давления воздуха в отверстии шара до 5-6 Бар. Если отверстие в шаре больше 0,3 мм, то у Вас не получится горелка. Таким образом, 0.3 мм — это критический порог.
4. Как нагревается масло в этой конструкции ?
-Предпусковой и дежурный нагрев. ТЭН в масляном баке греет масло до 80 град Цельсия. При заведенной горелке, масло, обливающее шар нагревается от рекуперативного калача. Это 4 витка медной трубки, свернутой вокруг жаровой трубы с воздушным зазором 10 мм, во избежании коксования масла в калаче. После выхода горелки в рабочии режим, ТЭН отключается.
5. Каковы пути оптимизации конструкции и повышения тепловой мощности ?
-Каждое новое отверстие в шаре, выполненное соосно с жаровой трубой — это +50% мощности. Если Вы располагаете прецизионными станками, то можете выполнить эти отверстия коммутируемыми электромагнитами. Второй путь — это удачная разработка конструкции жаровой трубы. Посмотрите материал по разработке жаровых труб турбореактивных двигателей.
6.Расход масла, тепловая мощность ?
-Конкретно эта конструкция имеет расход около 2.5 литров в час. Ее мощность, посчитанная по двум методикам — около 50 КВт.
7.Что вообще там горит и как горит ?
-Горит любое масло, вплоть до черной грязи. Главное, чтобы текло подогретым и обволакивало шар. Уясните, что даже растительное масло из фритюрниц имеет теплотворность свыше 17 000 BTU. Настроенная горелка работает без копоти вообще, запах выхлопа — как от хорошего дизельного ДВС.
8.Требую видео, где видео ?
-Дык вот тут видео:
9.Что дальше ? Будет ли продолжен проект ?
-Да, конечно. На подходе — TurboAirtronics.