Горелка бабингтона на отработанном масле: чертежи и принцип работы

5 Самодельные горелки Бабингтона

Приобрести изготовленные заводским способом горелки Бабингтона проблематично. Большинство производителей отопительной техники не выпускает такие котлы, а у имеющихся на рынке модификаций стоимость будет сопоставима с лучшими газовыми и твердотопливным моделями. Поэтому большинство домовладельцев изготавливают мазутную горелку своими руками или заказывают ее выполнение опытному мастеру.

Можно найти различные чертежи горелки Бабингтона своими руками, что позволит ознакомиться с принципом работы такого отопителя и изготовить его самостоятельно.

Для выполнения простейшей модели горелки на отработанном масле потребуется следующее:

• Полый шар или полусфера, из которой будет выполнена рабочая поверхность.
• Сопло выполняется из металлической трубки длиной не более 200 миллиметров.
• Медная трубка для топливного тракта диаметром 10 миллиметров.
• Металлическая или пластиковая трубка, которая отвечает за подачу воздуха.
• Резьбовые фитинги для соединения трубок подачи топлива и воздуха.

В импровизированной форсунке-полусфере потребуется высверлить калибровочное отверстие малого диаметра. Именно от качества выполнения сопла будет зависеть в последующем эффективность горелки. Потребуется использовать тончайшее сверло, которым выполняется отверстие толщиной не более 0,4 миллиметра.

Выполнение больших по диаметру отверстий приведет к существенному увеличению расхода топлива, при этом ухудшаются показатели эффективности котла. При наличии на форсунке толстых сопел существенно усложняется розжиг горелки, а в последующем сложно поддерживать равномерность горения, котёл будет часто тухнуть, требуя повышенного внимания и постоянного обслуживания.

Выполнив отверстие в форсунке, к шару подводят трубку для подачи воздуха, на которой устанавливается тройник. В него сверху пайкой врезается штуцер, к которому подсоединяется подающая топливо медная магистраль.

Далее монтируют теплонагревающий элемент для подогрева отработки. Внутри полусферы устанавливают электрический ТЭН с терморегулятором. Около нагревателя выполняют несколько витков трубки, отвечающей за подачу топлива. Это позволит подогреть жидкость на 5−10 градусов, улучшив ее сгорание и повысить КПД котла.

Электрический розжиг горелки выполняется на основе одной или двух автомобильных свечей зажигания. Их вкручивают в начале сопла, подключая к электричеству. Также потребуется установить пусковое электрореле, что позволит получить стабильную искру, которая необходима для розжига горелки.

Изготовив своими руками котел Бабингтона, можно использовать в качестве топлива мазут, отработанное масло, биодизель и другие тяжелые продукты нефтепереработки. Автоматический аппарат будет иметь регулятор интенсивности горения, при этом имеется возможность самостоятельного изготовления отопителей мощностью до 30 кВт. Сейчас можно найти многочисленные чертежи горелок Бабингтона, которые отличаются универсальностью и функциональностью использования. Необходимо лишь руководствоваться такой документацией, выполняя отопители в полном соответствии с чертежом и схемой.

Делаем своими руками

Процесс изготовления горелки Бабингтона не очень сложен и при наличии всех необходимых материалов и инструментов займет всего несколько дней, в зависимости от навыков человека.

Для изготовления данного агрегата потребуются следующие материалы:

• стальная трубка ДУ10,
• металлический тройник диаметром 50 миллиметров с внутренней резьбой;
• металлическая сфера (или полусфера) диаметром меньшим 50 миллиметров;
• медная трубка ДУ10 не менее одного метра длины;
• металлическое колено ДУ10 с наружной резьбой;
• сгон диаметром 50 миллиметров с наружной резьбой, длиной не менее 10 сантиметров;

Также потребуется минимальный набор инструментов:

• угловая шлифовальная машина (болгарка) или ножовка по металлу;
• перфоратор;
• специальный патрон для тонких сверл;
• сверла;
• сверло диаметром 0,1–0,3 миллиметра;
• паяльник;

Подготовительный этап

Перед началом сборки необходимо проделать отверстие в сфере (полусфере). Это один из наиболее сложных и ответственных этапов, так как отверстие нужно сделать точно в середине. В противном случае факел горелки будет направлен в сторону, что в свою очередь может негативно сказаться на качестве изделия и на его экономичности.

К тому же, сверление отверстий такого диаметра является сложной задачей, так как тонкие сверла могут ломаться. Поэтому этот процесс надо производить аккуратно и неспешно.

Пошаговая инструкция

горелка Бабингтона

После того, как сфера или полусфера готова, можно приступить к сборке. Она очень проста и состоит из нескольких несложных манипуляций:

Металлический сгон будет играть роль сопла. Он отрезается нужной длины и вкручивается в тройник. После этого в сгоне сбоку сверлится отверстие достаточно большое, чтобы через него можно было поджечь струю.

Сверху тройника ближе к соплу делается отверстие под медную трубку, по которой будет подаваться топливо в устройство.

К медной трубке присоединяется колено для подключения топливной магистрали.

Медной трубкой делается несколько витков (2-3 будет достаточно) вокруг сопла. Их надо делать на некотором расстоянии от сгона. Это позволит подогревать масло до нужной температуры перед его попаданием на сферу.

В сфере с противоположного конца от маленького отверстия сверлится еще одно по внешнему диаметру стальной трубки. Трубка герметично вставляется в сферу. Это необходимо для того, чтобы воздух выходил только через маленькое отверстие, а внутри нее создавалось давление. Если же вместо сферы используется полусфера, то трубка припаивается в месте малого отверстия и герметизируется.

С противоположного конца от сопла в тройник вставляется металлическая трубка со сферой. Она фиксируется в нем.

Таким образом, горелка готова к работе. Осталось только подключить к трубке со сферой компрессор, который будет нагнетать в нее воздух и топливную магистраль к медной трубке.

При желании данную систему можно усовершенствовать, подключив для подачи масла насос. Также можно поставить блок управления датчики контроля. Это сделает данную систему автоматической и более безопасной.

https://www.youtube.com/watch?v=y-fOHSJONHc

Принцип работы и виды конструкций

Поскольку в любом масле есть горючие вещества, их можно сжигать. Люди давно стараются максимально использовать это для своего блага, но решить эту задачу не так-то просто, особенно если сжигать стараются отработанное масло, в котором содержится много дополнительных составляющих. Есть три вида устройств для этой цели:

Эжекционное. Очень эффективная система. Отличное сгорание топлива, высокая температура, мало вредных выбросов, но сделать в домашних условиях практически невозможно. К тому же не всякое топливо можно использовать без предварительной обработки.

Испарительное. Самый простой в сборке из подручного материала, но эффективность его мала, много отходов и загрязнений. Для разжигания и бесперебойной работы требуется дополнительное оборудование.

Инжекторное. Наиболее приемлемый вариант для изготовления масляной горелки своими руками. Сравнительно несложная конструкция, проста в обслуживании, неприхотлива к топливу. Из недостатков основной — невозможность использовать в жилых помещениях.

В этом видео вы узнаете, как работает горелка на отработке:

Некоторые умельцы стараются приспособить для обогрева отработкой паяльные лампы, но чаще всего такие начинания оборачиваются сложными переделками и полным отказом от первоначального устройства горелки. Наибольшую популярность в последние годы получила мазутная горелка Бабингтона.

Роберт Бабингтон запатентовал своё изобретение в конце прошлого века с помощью одного из законов Мэрфи — сделать всё наоборот. Роберт не стал распылять топливо, выдувая его из сопла, а просто попробовал прогнать воздух через плёнку масла. У него получился маслянистый аэрозоль, который прекрасно горит. Не зря говорят, что всё гениальное просто.

Принцип работы горелки на отработке

Устройство и принцип работы горелки на отработке, связан с принудительным подогревом и частичным испарением топлива. После подачи топлива на горелочное устройство, оно направляется в камеру предварительной подготовки, где нагревается до необходимой температуры и окисляется.

Сжигание топливовоздушной смеси, происходит в факеле пламени. За воспламенение топливовоздушной смеси, отвечают электроды, расположенные непосредственно перед распылителем – форсункой.

Для поддержания интенсивности горения, используются завихрения воздушных потоков, создаваемые лопастями вентиляторов. Принцип работы горелки идентичный устройствам, работающим на солярке или сжиженном газе.

Существует определенная классификация горелочных устройств по типу регулирования мощности. Потребителю предлагают горелки следующего вида:

• Одноступенчатые горелки – имеют простую конструкцию и принцип работы. Нагрев теплоносителя, осуществляется в режиме мощности 100%. При достижении необходимой температуры, горелка попросту выключается до тех пор, пока теплоноситель не остынет до установленных значений. После этого, возобновляется горение.Принцип работы, применяемый в одноступенчатом горелочном устройстве, малоэффективен и приводит к существенному перерасходу топлива.

Двухступенчатые горелки – модули, работающие в постоянном режиме без отключения. Принцип нагрева заключается в следующем. Горелка работает на 100% до тех пор, пока теплоноситель, не достигнет необходимой температуры. После этого, происходит переключение на пониженную мощность в 30 или 40%. Горелка полностью не выключается.Подобный принцип работы, имеют плавно-двухступенчатые и модуляционные горелочные блоки.

Стоимость двухступенчатых и модуляционных горелок, достаточно высокая, но затраты полностью окупаются за счет экономии на сжигании топлива, достигающей 15-20% по сравнению с одноступенчатыми аналогами.

Подготовка отработки для сжигания в котле

Само по себе, масло плохо горит, при сжигании в обычных условиях, выделяет большой процент сажи и копоти. В отработке содержится мусор, металлические вкрапления. Для нормализации работы, в горелке предусмотрено два важных узла:

• Система фильтрации – осуществляется очистка отработанных масел перед сжиганием. Фильтр установлен на подающем топливопроводе и перед подачей на форсунку. Система фильтрации малоэффективна, если сжигается сильно загрязненное вязкое масло. Фильтры быстро забиваются, что приводит к остановке котла.

Камера предварительного подогрева – отработку, перед подачей на форсунку, требуется подогреть. Доведенное до определенной температуры масло, легче воспламеняется и сгорает с минимальным несгораемым остатком, в виде сажи.

Организация подачи масла в горелку

Автоматические горелки, работающие на отработанном масле, используют принцип принудительной подачи топлива. Такое устройство более эффективно, чем капельный метод, применяемый в самодельных котлах.

За подачу топлива, в автоматических горелках отвечает насос. В топливопроводе создается давление, под которым, нагретая отработка подается на форсунку и распыляется. Одновременно с этим, работает вентилятор, создающий лопастями завихрение воздушных потоков. Мелкодисперсная пыль, впрыскиваемая в камеру сгорания, закручивается в спираль и воспламеняется, образуя факел пламени.

Избыток масла, отводится обратно в топливохранилище. Слаженность работы всех узлов, обеспечивает автоматика котла, одновременно контролирующая насос, форсунку, систему рециркуляции.

Система розжига и поддержания огня

Опытным путем, было доказано, что оптимальная температура горения пламени отработанного масла, примерно 180оС. При такой интенсивности горения, отработка сгорает полностью, практически без дымовых остатков и сажи.

В котле присутствует несколько систем, позволяющих добиться того, чтобы температура горения достигала заданных параметров:

• Блок предварительной подготовки – в камере, машинное масло разогревается до 80-90оС.

Турбина – интенсивность горения, достигается за счет постоянного нагнетания воздуха в камеру сгорания.

Розжиг – осуществляется электророзжиг. Сразу за форсункой, располагаются два электрода, поджигающие топливовоздушную смесь в автоматическом режиме.

Увеличенное образование копоти, указывает на неисправность одного из блоков системы розжига или поддержания огня.

Общие сведения

Горелка на отработке Бабингтона появилась еще очень давно и довольно просто догадаться, кто был её создателем. В настоящее время сфера применения такого отопительного мини-оборудования сводится к обогреву небольших помещений. Интересно то, что горелка может быть собрана из подручных материалов и не требует никаких вложений. Кроме того, не требуется организации дымохода, так как в процессе сгорания не образуется дым. Тем не менее, позаботиться о хорошей вентиляции в помещении все же необходимо. Кстати, снят патент на горелку Бабингтона был относительно недавно, поэтому в последние годы чертежи агрегата стали доступны всем. Но прежде чем переходить к процессу сборки, хотелось бы подробно разобраться с тем, как работает устройство. А сначала немного истории.

Особенности изготовления своими руками горелки на жидком топливе

Горелка Бабингтона

Ее внутренний размер составляет один дюйм, а стенка достаточно толстая. Нижний отрезок необходим для подачи масляно-воздушной взвеси в отделение, где и происходит горение. Верхний отрезок применяют в качестве раструба горелки. Из него выделяется факел пламени с высокой температурой. Для обеспечения потока воздуха, который нагнетается в печь для образования факела, используют простой бытовой пылесос с большой мощностью.

Изготовить горелку своими руками достаточно просто. Для этого вам понадобится аппарат для сварки, при помощи которого соединяют детали, а также болгарка и токарный станок.

Изготовление начинают с корпуса. Для этого необходимо найти пустой газовый баллон подходящего размера. Затем удалить заливное отверстие и с помощью шаблона сделать разметку крепежей труб. После чего электродрелью высверлить их по внутренней части контура. Для этого необходимо применить сверло в виде спирали. С высокой степенью аккуратности при помощи зубила или болгарки нужно удалить перемычки между отверстиями. Для того чтобы отверстия для посадки труб были правильной формы, необходимо расточить их с помощью круглого напильника вручную. А также это можно сделать фрезой, поместив ее в электрическую дрель. При работе с металлом необходимо соблюдать правила техники безопасности.

В отверстия нужного размера вставляют трубы и приваривают. Трубы заранее отмеряют и отпиливают болгаркой. В нижней половине трубы делают отверстие и приваривают гайку М16. Это отверстие необходимо для крепления форсунки для масла.

Принцип подачи отработки в саму горелку

Масляную форсунку изготавливают на токарном станке. За основание используют стержень, который имеет гладкий хвостовик. Он потребуется при креплении шланга для подвода масла. Если предусматривается гибкая подводка, то необходимо на этой части нарезать резьбу. На большей части длины стержня делают метрическую резьбу. Диаметр трубы составляет 16 мм. Практически во всю длину форсунки просверливают отверстие. Оно встречается с поперечной деталью, установленной внизу, диаметр которой составляет 3 мм. Если вы владеете токарными навыками, то эту деталь просто сделать своими руками. А если же нет, то ее можно заказать у профессионала.

Принцип действия форсунки основан на стекании отработки вязкой консистенции из отверстия, которое просверлено в поперечной детали, и захватывании ее потоком воздуха. При этом процессе топливо разбивается на маленькие капельки. Возгорание их протекает гораздо легче.

Регулирование потока воздуха

Делаем печь на отработке

От интенсивности потока воздуха зависит сила огненного факела. В основе системы регулировки лежит чашка из стали. Она имеет полукруглое дно и отверстие определенного диаметра. Эту достаточно простую деталь можно также сделать на токарном станке. Для точного выполнения дна в виде полусферы нужно применить резцы, ну и, конечно, изготавливать ее должен ее токарь с высокой квалификацией.

Регулировка потока воздуха осуществляется шторкой круглой формы. Она закрепляется на Г-образной оси при помощи винта М4.

Для прочного присоединения выходного патрубка, на который надевается шланг, и работы задвижки для воздуха, используют переходник, который по своей длине имеет прорезь.

Во время поджога доступ в камеру отработки обеспечивает крышка с достаточно большим весом. Ее устанавливают на приваренных заранее навесах на горловине корпуса. Если деталь использовать не такую массивную деталь, то возможно самопроизвольное открытие приспособления при работе. Если все этапы при сборке горелки были выполнены правильно, то ее работа сопровождается ровным пламенем фиолетового цвета, которое возникает при сгорании масляно-воздушной смеси в корпусе приспособления.

При работе с горелкой на жидком топливе необходимо соблюдать правила пожарной безопасности. Место крепления самой форсунки и шланга, по которому поступает топливо в жидком виде, необходимо защитить экраном из стали. Он будет предохранять от возгорания отработанное масло при нарушении герметичности.

Как появилась горелка?

Еще в 1969 году изобретателю Роберту Бабингтону был присвоен патент на данную горелку. Правда на сегодняшний день его срок уже давно истек. В 1979 году Бабингтон предложил новую конструкцию горелки. Она принципиально отличалось тем, что имела двойной распылитель воздуха. Это изобретение было очень похоже на горелку «Ейртоник», которая также была изготовлена по технологии данного изобретателя. Использовалась она в военных целях на полевой кухне. Естественно, что в работу горелка приводилась от дизельного топлива и была незаменима. Конечный вариант был предложен Джоном Арчибальдом. Многие именно этого человека называют изобретателем горелки Бабингтона. Но однозначный ответ дать невозможно. Да и вряд ли для нас это играет существенную роль. Самое главное, это суметь создать такой агрегат своими руками и добиться его эффективной работы. К счастью, сделать это не так и сложно, как может показаться на первый взгляд.

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.

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.

Как соорудить самостоятельно аппарат по принципу горелки Бабингтона: чертежи

Принцип работы самодельной горелки, изготовленной на основе идеи Роберта Бабингтона, понятен по рисункам, где видны составляющие агрегата:

Чертеж горелки на отработанном масле по Бабингтону

• резервуар с отработанным маслом;
• поддон для отработки;
• трубка для подведения топлива;
• небольшой топливный насос для подачи порций масла;
• полусфера для распыления с небольшим отверстием;
• камера для подогрева с нагревательным элементом (может отсутствовать).

Отработанное масло, испаряясь, стекает по полусфере. Эти маслянистые пары смешиваются с воздушной массой, в итоге получается топливная смесь. Остатки масла, не успевшие утилизироваться, стекают в поддон, а оттуда – по трубке обратно в топливный бак.

Этот агрегат, выполненный на основе патента Бабингтона, предназначенный для сжигания жидкого топлива, достаточно прост. Поэтому он доступен к воспроизводству из подручных деталей в домашней мастерской. Успех зависит от точного соответствия деталей своему предназначению и от слаженной работы всех узлов. Поэтому, перед тем как сделать горелку своими руками, следует внимательно рассчитать все параметры.

Конструкция горелки довольна проста, поэтому ее можно изготовить из подручных средств

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.

Это интересно: Водяное отопление частного дома своими руками, схемы конструкций

Заключение

Изготовить горелку своими руками достаточно просто. Но при этом необходимо соблюдать правила техники безопасности при работе с токарным станком и проведением слесарных операций. И кроме этого выполнять требования пожарной безопасности, так как все проводимые работы связаны с применением электроинструмента. Особенно нужно быть внимательными при выборе баллона для корпуса горелки. Он должен быть пуст, иначе при изготовлении в нем отверстий может возникнуть непредвиденная ситуация, которая чревата достаточно опасными для жизни мастера травмами.

Читайте далее:

Как сделать печь на отработке своими руками — чертеж и способы сборки

Вариант для гаражей и подсобных помещений — простая буржуйка на отработке

Чем отличается печь на отработке с водяным контуром от других устройств

Отопление углем — старый и проверенный способ обогрева

Новое «лицо» старых батарей