Примус из паяльной лампы своими руками

Горелка Бабингтона на отработанном масле – как сделать своими руками

При использовании отработанных масел для отопления частного дома возникает вечная проблема – предварительная подготовка горючего, очистка от примесей и воды.

Упростить задачу поможет горелка Бабингтона, сжигающая отработку и другое жидкое топливо любого качества. Поскольку ее конструкция и принцип работы вызывает немалый интерес, рассмотрим эти вопросы в данном материале.

Заодно расскажем, как сделать «всеядную» масляную горелку своими руками.

Принцип работы горелки Бабингтона

Несколько слов об истории изобретения. Рассматриваемый способ сжигания тяжелых фракций жидкого топлива появился относительно недавно – в середине прошлого века. Если точнее, то изобретатель Роберт С. Бабингтон (R.S. Babington) запатентовал свою горелку на дизельном топливе в 1969 году. Однако, срок действия патента давно истек и теперь ее устройство доступно всем интересующимся.

Изобретение Бабингтона по принципу работы в корне отличается от традиционных масляных горелок, где смесь воздуха и топлива впрыскивается форсункой под давлением:

1. Отработка или дизель подается из бака насосом малой производительности.
2. Топливо капает на рабочую поверхность – сферическую или наклонную. По ней горючее стекает вниз, образуя тонкую пленку.
3. В центре указанной поверхности проделано отверстие малого диаметра (не более 0.3 мм), сквозь которое компрессор нагнетает сжатый воздух.
4. Горелка Бабингтона на отработанном масле работает по следующему принципу: поток сжатого воздуха, выходящего через малое отверстие под давлением, отрывает часть масляной пленки от поверхности.
5. В результате получаем струю топливовоздушной смеси, которая после розжига образует устойчивый факел пламени. Он направляется в топку печи или котла, нагревая стенки камеры либо водяную рубашку. Ниже на рисунке показана схема работы горелочного устройства:

Поскольку часть топлива течет мимо отверстия, организован сток обратно в бак

Здесь хорошо видно, что несгоревшие остатки отработанного масла стекают с полусферы в специальную емкость, а оттуда — обратно в главный бак. Из него топливо поступает на сжигание уже под небольшим давлением, причем предварительно подогревается для разжижения. Как видите, никаких фильтрующих элементов конструкцией не предусмотрено.

Подогрев отработанного масла или дизельного топлива перед сжиганием горелкой Бабингтона очень важен и вот почему:

1. Нагретая отработка разжижается и образует более тонкую пленку на рабочей поверхности, которая хорошо распыляется потоком воздуха. Это способствует более эффективному горению.
2. Чем мельче капельки жидкого топлива, взвешенные в струе, тем легче произвести розжиг котла или печи Бабингтона в ручном/автоматическом режиме.

Справка. Найти и купить готовую горелку Бабингтона в заводском исполнении нереально. Известные производители масляных и дизельных агрегатов, например, KROLL или EURONORD, таковых не производят. Выход один – заказать горелку хорошему мастеру или же сделать ее самому.

Плюсы и минусы горелки Бабингтона

Особенность этого типа горелочных устройств состоит в том, что их позитивные и негативные стороны уравновешивают друг друга.

Как вы уже могли догадаться, главное преимущество – использование тяжелых видов жидкого топлива любого качества.

Даже при большом количестве примесей в отработанном масле самодельная горелка с воздушным наддувом будет исправно функционировать (в отличие от других печей, сделанных для использования подобного горючего).

Соответственно, пленка из отработки легче отрывается от рабочей поверхности под воздействием воздушного наддува в горелке Бабингтона.

Если в масле имеется немного воды, то последняя практически не попадает в зону горения, а стекает вниз, в отстойник.

Совет. Злоупотреблять «всеядностью» горелочного устройства все же не стоит. Лучше перед применением отработку прогнать через грубый сетчатый фильтр.

Другой приятный для пользователя факт – большой выбор используемых видов жидкого горючего. Правда, при переходе с одного на другое придется перенастраивать горелку по дозировке топлива и воздуха. Вот перечень этих видов:

• отработанные масла и ГСМ любого происхождения и вязкости – из автомобилей, станков и прочих машин и механизмов;
• солярка и биодизель;
• свежие, старые и перегоревшие растительные масла;
• мазут;
• светлое печное топливо, керосин.

Отработанное масло предварительно нагревается в трубке, опоясывающей корпус горелки

Теперь о недостатках, коих тоже хватает:

1. Масляная горелка Бабингтона — устройство относительно простое. А вот система дозированной подачи и стока горючего выйдет посложнее. В схеме участвует 2 емкости, насос и топливный тракт с регулировкой интенсивности горения. Важно обеспечить качество соединений, иначе масло начнет подтекать.
2. При использовании жидких видов топлива, особенно отработки, в котельной редко бывает чисто. Надо понимать, что грязь и запахи в помещении топочной неизбежны. Недостаток проявляется в процессе настройки горелки Бабингтона для совместной работы с самодельной печью или котлом. Сюда же относится перенастройка оборудования для перехода с отработки на дизельное, мазутное или растительное топливо.
3. Изредка при работе горелки возникают сбои из-за того, что засоряется сопло, точнее, крошечное отверстие для воздуха. Скорее всего, причина кроется на стороне компрессора. К примеру, изношенность поршневой группы приводит к попаданию масла из картера в сопло и может стать причиной сбоев.

Отдельно стоит упомянуть о мерах пожарной безопасности. При выполнении работ, связанных с установкой масляного горелочного устройства, рекомендуется держать под рукой огнетушитель. Последний должен постоянно находиться в помещении котельной.

Как сделать горелку самостоятельно

Чтобы понимать, как сделать горелочное устройство Бабингтона, нужно изучить его конструкцию по чертежам. Таковых на просторах интернета можно отыскать немало, но для изготовления лучше перенять опыт специалистов и взять в работу проверенный прототип. Ниже представлен чертеж горелки, сделанной и испытанной одним из опытных участников одного из специализированных форумов:

Теперь несколько слов о том, из чего можно смастерить агрегат по этому чертежу. Автор в качестве корпуса использовал обычный стальной тройник с резьбами для присоединения труб диаметром 2 дюйма (ДУ50). Вместо тройника сгодится и крестовина такого же размера. Остальные элементы – в соответствии с перечнем:

1. Любая металлическая деталь с полусферическим концом может выступать форсункой

   Полусфера или полый шар для горелки Бабингтона. Вариантов несколько – начиная от дверной ручки из латуни и заканчивая различными сферическими гайками.

2. Сопло – сгон из металлической трубы с наружной трубной резьбой, длина – 150—200 мм.
3. Медная трубка диаметром 10 мм для топливного тракта.
4. Трубка металлическая для организации подачи воздуха. Диаметр – не менее 10 мм.
5. Фитинги резьбовые, служат для присоединения медной трубки к корпусу.

Также понадобится небольшой насос для перекачки отработанного масла. С этой задачей неплохо справляются агрегаты от автомобиля ВАЗ или мотоцикла, нужно только обеспечить их вращение от электродвигателя. Компрессор подойдет любой маломощный, в том числе от холодильника, поскольку давление в воздушном тракте должно быть небольшим (номинальное — около 2 Бар, максимум – 4 Бар).

Совет. Для дозирования или перекрывания топливной магистрали на ней стоит установить специальный вентиль.

Важная операция – просверлить в импровизированной форсунке калиброванное отверстие очень малого диаметра. Но сначала необходимо подобрать сверло требуемого размера, ведь от величины отверстия будет зависеть мощность будущей самодельной горелки Бабингтона. О расчете мощности будет сказано в следующем разделе, а о том, как самому сделать маленькое отверстие, подробно показано на видео:

Подбор мощности

Фокус в том, что самостоятельно произвести такой расчет по формулам довольно затруднительно.

Есть данные, полученные на практике, и они гласят, что разные мастера-умельцы делают одно или несколько отверстий диаметром от 0.1 до 0.3 мм.

Есть и более точная информация: если изготовить горелку с 1 отверстием размером 0.25 мм, то получится добиться мощности котла до 15 кВт (в зависимости от вида топлива).

Совет. Не стоит сверлить отверстие слишком большого размера (более 0.3 мм), это приведет к ухудшению распыления и сгорания отработки. Кроме того, устройство будет сложнее разжечь, да и расход жидкого топлива неоправданно увеличится.

Опираясь на эти данные, можно подобрать тепловую мощность агрегата количеством отверстий. Чтобы выйти на 30—35 кВт, придется просверлить не 1 отверстие на 0.25 мм, а два.

Причем расстояние между ними нужно выдержать не менее 8 мм, чтобы факелы топливовоздушной смеси не гасили друг друга. По опыту, при работе горелки Бабингтона на отработке через одно отверстие 0.

25 мм приблизительный расход масла в максимальном режиме составит до 2 л в час.

Рекомендации по изготовлению

Когда отверстие готово, к шару надо прикрепить трубку подачи воздуха и установить его внутрь тройника. Для герметичного вывода трубки из корпуса придется изготовить резьбовую заглушку.

В ней просверливается отверстие, куда и вставляется трубка. Сверху в тройник методом пайки врезается штуцер, а к нему присоединяется медная магистраль топливоподачи.

Для подогрева отработанного масла перед сжиганием используем такие способы:

1. В бак, откуда происходит подача отработки на полусферу, встраивается электрический ТЭН с терморегулятором.
2. Трубка, ведущая из бака, делает несколько витков вокруг разогретого сопла, за счет чего проходящее по ней топливо разогревается.

К тройнику сначала прикручивается сопло, а потом на него надевается предварительно согнутая в спираль медная трубка. А уж потом она подключается к штуцеру. Кстати говоря, в сопле следует проделать 2 отверстия диаметром не менее 8 мм для поступления вторичного воздуха. Подробное описание, как изготовить горелку Бабингтона самому, дано в представленном ниже видео:

Нижний выход из тройника предназначается для стекания отработанного масла в бак-отстойник. Его можно расположить прямо под горелкой, но это не эстетично и небезопасно, — пламя слишком близко.

Тот, кто силен в области электроники, может приладить к горелке комплект автоматики розжига и безопасности с контроллером.

Электрический розжиг может обеспечиваться одной или двумя автомобильными свечами зажигания, вкрученными в начале сопла.

Это даст возможность останавливать и запускать котел в автоматическом режиме, перекрывая и возобновляя подачу отработанного масла и воздуха в горелку.

Контроллер может получать сигналы от датчика пламени, температуры воды в котле и уровня топлива в баке и на их основании отключать насос и закрывать клапан топливной магистрали.

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.

Заключение

На данный момент универсальная горелка, работающая по принципу Бабингтона, — это прерогатива мастеров–самодельщиков. Хотя она обладает массой достоинств, известные бренды не торопятся налаживать производство подобных агрегатов. Можно предположить, что причиной тому – пожарная опасность такого изделия и слишком высокая прогнозируемая цена из-за сложной системы подачи топлива с воздухом.

Горелка на отработке из паяльной лампы: видео инструкция по изготовлению своими руками

Печи и котлы, работающие на отработанном масле, давно заняли достойное место среди отопительных приборов. Отработка — дешевый, а иногда и бесплатный вид топлива, часто ее используют для этой цели в автосервисах и гаражах. Многие мастера при выборе конструкции задаются вопросом: можно ли переделать бензиновую паяльную лампу в горелку на отработке?

Можно ли заставить паяльную лампу работать на отработке?

Принцип действия обычной паяльной лампы заключается в воспламенении паров бензина, выталкиваемого под действием сжатого воздуха наружу. Этот эффект достигается за счет нагнетания воздуха в топливный бак горелки.

Что произойдет, если залить в паяльную лампу отработанное масло?

Само по себе масло, даже под давлением, испаряется плохо — его нужно нагревать. Из-за плохого распыления пламя будет неравномерным, и разжечь горелку будет сложно.

Горит масло с образованием большого количества нагара и копоти, поэтому жиклер быстро закоксуется, уменьшится его сечение, и лампа выйдет из строя.

Кроме того, отработанное масло часто содержит примеси: солярку, бензин, антифризы и даже воду, что может привести к вспышкам внутри лампы. Для использования отработки в качестве топлива для паяльной лампы придется устраивать систему фильтрации, что еще больше усложнит задачу.

Учитывая все сложности, использовать бензиновую паяльную лампу как горелку на отработке сложно и небезопасно. Поэтому необходимо доработать или полностью изменить ее конструкцию.

Как изготовить горелку на отработке самостоятельно

Для успешного горения масла нужно либо предварительно нагреть его до температуры испарения — примерно 300 градусов Цельсия, или мелко распылить и обогатить масляные пары воздухом.

Подогреть масло до таких температур можно с помощью мощных ТЭНов, но это увеличит затраты на электроэнергию.
Добиться создания масляного аэрозоля можно, подавая струю сжатого воздуха через слой масла.

Этот эффект реализован в горелке Бабингтона — устройстве, аналог которого можно собрать своими руками из подручных комплектующих.

Горелка Бабингтона — альтернатива паяльной лампе

Изначально горелка Бабингтона была запатентована для работы на дизельном топливе.

Позже, внеся незначительные изменения в конструкцию, мастера своими руками изменили конструкцию и приспособили горелку для сжигания отработанных машинных и пищевых масел.

Степень загрязненности масла при этом особого значения не имеет, так как топливные каналы агрегата лишены узких мест, склонных к засорам.

В отличие от паяльной лампы, где топливно-воздушная смесь распыляется под давлением через форсунки, в горелке Бабингтона масло нагнетается из резервуара с помощью маломощного насоса и стекает тонкой пленкой по наклонной или сферической поверхности, а масляно-воздушная смесь образуется в результате продувания тонкой струи сжатого воздуха сквозь эту пленку.

Эффект распыления наглядно представлен в видео:

Горелка Бабингтона состоит из нескольких функциональных блоков:
• Топливный — резервуар, насос и трубы для подачи топлива.
• Воздушный, он состоит из компрессора и воздушной трубки.
• Полусфера с отверстием малого диаметра, где происходит смешивание воздушной струи с маслом.
• Сопло, направляющее факел пламени в нужном направлении.

Стандартную конструкцию можно доработать своими руками, повысив ее эффективность. Для этого топливный бак оснащают нагревателем, подогревающим масло до начала работы горелки, что позволяет повысить его текучесть. Кроме того, топливный канал, выполненный из металлической трубки, можно обмотать вокруг сопла — таким образом масло будет нагреваться во время работы горелки.

Сопло горелки направляют в котел, где происходит нагрев топливной камеры и водяной рубашки. Также можно использовать устройство для плавки и нагрева металлов.

Достоинства горелки Бабингтона, сделанной своими руками:

• широкий выбор топлива — отработанные машинные масла, смазки любой вязкости, дизельное топливо, мазут, любые растительные масла, в том числе отходы пищевых производств;
• наличие примесей в топливе;
• простота конструкции — ее можно сделать своими руками.

Недостатки:

• сложность настройки горелки, особенно часто проявляющаяся при смене вида топлива;
• запах и грязь — горелку нельзя устанавливать в жилых помещениях, требуется устройство котельной;
• использование горелки связано с открытым пламенем, поэтому необходимо соблюдать противопожарные меры.

В помещении котельной обязательно должен быть порошковый или солевой химический огнетушитель!

Горелка Бабингтона своими руками

Собрать горелку своими руками можно из простых комплектующих, для этого потребуются:

• • Полый шар или полусфера с такой толщиной стенок, чтобы можно было просверлить отверстие диаметром не более 0,3 мм.Можно использовать любые металлические предметы похожей конфигурации, например, латунную дверную ручку сферической формы, гайки с заглушками. Главное условие — возможность надежного крепления воздуховода.

• Металлическая трубка для подачи сжатого воздуха от компрессора, диаметр — 10-15 мм.
• Компрессор, например, от холодильника, с рабочим давлением 2 атм, максимальным — 4 атм.
• Топливный бак со встроенным ТЭНом на 0,5-1 кВт из металла, не подверженного коррозии.
• Топливный отстойник и трубу для слива излишков масла обратно в бак.
• Медная трубка, диаметр — 10 мм, толщина стенки — 1-1,5 мм для топливного канала.
• Маслонасос от автомобиля или мотоцикла с электродвигателем, чтобы привести насос в действие. Насос желательно оснастить на входе фильтром с крупной сеткой.
• Сопло — сгон длиной 200-400 мм с внешней резьбой в 2 дюйма.
• Крестовина для двухдюймовой металлической трубы с внутренней резьбой.
• Сгон с резьбой на 1 дюйм и переходник 2/1 дюйм для слива излишка топлива в отстойник.
• Переходники и фитинги для подсоединения топливного тракта, воздуховода и сопла.

Подготовка узлов горелки к сборке

1. 1. Основная и самая ответственная задача — сделать отверстие заданного диаметра в сферической форсунке. От его размера зависит мощность горелки. Например, котел тепловой мощностью 10-15 кВт требует горящего факела, получаемого при работе горелки с одним отверстием диаметром 0,2-0,25 мм.

      Для получения большей мощности не нужно расширять отверстие — это приведет к получению более крупных капель. Лучше сделать 2-4 отверстия диаметром 0,1-0,3 мм с расстоянием между ними 8-10 мм, иначе факелы будут взаимно гаситься.Расход топлива можно рассчитать так: через одно отверстие 0,25 мм распыляется 2 литра отработки в час.

о том, как можно сделать отверстия малого диаметра в металлической полусфере:

1. 1. Бак делают из коррозионно-стойкого металла. В него встраивают ТЭН с терморегулятором, установленным на отключение ТЭНа при температуре 70 градусов Цельсия.
   2. Из того же материала необходимо сделать отстойник топлива, оснащенный трубой с переливом. По этой трубе масло из отстойника будет стекать обратно в бак. Для слива грязи из отстойника можно предусмотреть заглушку в его дне.

• Собирают корпус горелки: к крестовине 2 дюйма в передней части подсоединяют сопло из сгона, затем переходники: сверху для подачи масла, с задней стороны — для воздуха. Снизу к крестовине подсоединяют переходник 2/1 дюйм и сгон, по которому будет стекать излишек масла в отстойник. Переходники выполняют из заглушек с просверленными отверстиями, в которые вставляют трубки топливного и воздушного канала.

Можно изготовить корпус также из тройника, при этом воздуховод заводят в верхнюю часть, предварительно просверлив отверстие нужного диаметра.

• Топливный тракт делают из медной трубки, один конец которой трижды обматывают вокруг сопла, а затем через переходник-заглушку выводят в корпус в верхней части. Топливную трубу подключают к насосу, устанавливают сетчатый фильтр грубой очистки и заводят другой конец тракта в бак. Топливный тракт можно оснастить вентилем. Насос подключают к электродвигателю, работающему от сети 220 В.

• Воздуховод из металлической трубки с одного конца крепят к полусфере с отверстием, предварительно установив переходник-заглушку на нужном расстоянии. Полусфера должна располагаться так, чтобы масло из топливной трубки равномерно стекало на округлую часть форсунки, а потом — в нижнюю часть корпуса и в отстойник. Другую часть воздуховода подводят к компрессору, который также подключают к сети 220 В.
• Поскольку в установке будет целых три потребителя электроэнергии, включение которых производится не одновременно, желательно оснастить горелку пультом управления: установить отдельный тумблер или кнопку для включения ТЭНа и отдельный тумблер для включения компрессора и насоса. При желании можно оснастить пульт световой сигнализацией из диодных ламп.
• Можно оснастить горелку контролёром, автоматически включающим агрегаты в соответствии с выбранным режимом. Электророзжиг реализуют с помощью свечей зажигания, а для гашения горелки достаточно перекрыть подачу масла.

— схема сборки горелки:

Подготовка топлива для горелки

В горелке Бабингтона можно использовать практически любое отработанное масло. Автомобильную отработку с большим количеством посторонних включений фильтруют перед заливкой в бак через сетку и смешивают с более чистым маслом. Масла с незначительным количеством примесей допустимо заливать без подготовки.

При использовании пищевых растительных масел, например, фритюра, рекомендуется отстоять его в течение нескольких часов и аккуратно слить с остатка.

Эти масла достаточно текучи при нормальной температуре, поэтому их можно подогревать в баке только в момент запуска горелки.

При использовании мазута и других густых материалов их нужно подогревать до температуры от 70 до 90 градусов, иначе насос будет работать с перегрузкой.

Меры безопасности

Горелка на маслах и других ГСП может быть опасна при неправильной установке и эксплуатации, чтобы избежать пожара, нужно соблюдать ряд мероприятий:
• полы и стены из горючих материалов обшивают металлом или асбестовыми листами;
• запас топлива хранят на безопасном расстоянии;
• потеки масла необходимо своевременно удалять;
• электрические элементы установки необходимо тщательно изолировать, чтобы избежать искрения в зоне распыления масла;
• горелку нужно располагать вне досягаемости воздушных потоков и сквозняков.

Горелку с открытым соплом нельзя оставлять без присмотра в работающем состоянии!

Горелка Бабингтона, в отличие от паяльной лампы, переделанной для работы на отработке — надежный и долговечный агрегат, не требующий сложного обслуживания. Достаточно периодически очищать топливную систему, бак и отстойник, продувать воздуховод в холостом режиме, а также следить за исправностью компрессора и масляного насоса. Исправная горелка — надежный и экономичный агрегат с длительным сроком службы.