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.
Для тех, кто держит свою автомастерскую или просто имеет большие запасы отработанного масла, незаменимой вещью станет создание горелки. Описанная ниже горелка может работать на отработанном масле, причем масло может быть смешанным с водой или даже с опилками. Это позволит без проблем отапливать гараж или другое помещение отработанным маслом.
Принцип работы устройства очень прост. Масло протекает по сферической поверхности, образуя на ней тонкую пленку. В этой поверхности имеется отверстие, через которое под давлением подается горючий газ или обычный воздух. При этом поток воздуха будет распылять масло, и оно будет воспламеняться в печи. Чтобы эффективнее распылить масло в холодное время года, предусмотрена простая система подогрева.
Материалы и инструменты для самоделки:
— листовое железо;
— ведро;
— автомобильный масляный насос;
— электродвигатель для маслонасоса (с регулятором оборотов);
— болт на М10;
— датчики света и тепла;
— медная трубка;
— воздушный электромагнитный клапан.
Инструменты: дрель, паяльник, ножовка, болгарка, ключи, плоскогубцы, сварочный аппарат.
Приступаем к сборке горелки:
Шаг первый. Принципиальная схема устройства
Еще такое устройство называют горелкой Бабингтона. Ниже можно увидеть оригинальную схему.
При работе масло протекает по наружной части форсунки, в связи с этим его чистота не сказывается на работе устройства. Воздуха самоделка расходует очень мало, всего несколько литров в час. Для создания воздушного потока подойдет компрессоры от холодильников или аквариумов.
В системе есть масляный насос, он предназначен для того, чтобы масло, стекающее по сфере вниз, подавать обратно наверх в емкость.
Шаг второй. Вид горелки
Горелка была сделана в виде насадки, которая надевается на ведро с маслом. Масляный насос, а также двигатель и регулятор оборотов были прикручены листу металла. В итоге вышла конструкция как на фото.
Вот еще одна схема, как должна работать горелка
Шаг четвертый. Сборка механической части устройства
Медную трубку необходимо свернуть в спираль, по диаметру она должна быть чуть больше, чем выходной диаметр тройника. Чтобы успешно согнуть трубку в спираль, ее нужно наполнить песком.
Система будет работать следующим образом. При запуске контроллер будет подавать искру и одновременно открывать кран с газом. После того как газ загорится, термопара уловит наличие огня и затем электроника начнет подачу масла и воздуха. Далее с помощью оптического датчика идет контроль мерцания пламени горелки. Как только пламя начнет устойчиво мерцать, электроника перекроет подачу газа.
Еще в системе будет предусмотрен датчик температуры. Когда горелка будет нагреваться до предельно допустимой температуры, она будет отключаться, остывать, а затем включаться снова.
Еще при желании самоделку можно оснастить двумя соплами, в итоге горелка сможет работать в трех режимах. Например, можно включать маленькое сопло, большое, или одновременно два сразу. Для этого будут необходимы два воздушных клапана.
Горелку для запуска автор решил сделать сам, ориентируясь на принцип китайской горелки.
В итоге Горелка Бабингтона способна работать при давлении пропана 0,2-1 кг/см. К горелке была приварена трубка со свечой от автомобиля, чтобы к ней можно было крепить горелку для запуска. Также была установлена трубка для крепления датчика наличия пламени.
По словам автора, запускается горелка легко, достаточно одной искры. При этом горит довольно ровно и пламя нельзя сдуть. Чтоб горелка Бабингтона могла работать в холодные зимы, давление пропана было выставлено низким. Зимой оно может быть порядка 0,5-1 кг/см.
Термопару автор использовал от старого котла.
Самодельная горелка Бабингтона позволит отапливать помещение, используя в качестве топлива масло и другие продукты нефтепереработки. Компактные аппараты отличаются универсальностью использования, имеют простую конструкцию, эффективны и полностью решают проблемы с теплом в доме. Изготовить самостоятельно горелку Бабингтона не составит труда, что позволяет существенно сэкономить на покупке дорогостоящих заводских теплогенераторов.
Автономные котлы отопления, работающие на тяжелом топливе, появились ещё в середине прошлого века. В 1969 году инженер Роберт Бабингтон запатентовал горелку уникальной конструкции, которая оснащалась распылителем воздуха, что позволяло обеспечить максимально полное сгорание топлива, отличные показатели эффективности отопителя и безопасность устройства. Первые модификации котлов Бабингтона применялись в военных целях и предназначались для работы на дизельном топливе.
В последующем благодаря модернизации конструкции появилась возможность использования отработанного масла и других тяжёлых продуктов нефтепереработки.
Принцип работы горелки Бабингтона отличается от классических масляных котлов. Топливо, то есть отработка или другое масло и смесь воздуха, подается при помощи форсунок и маломощных насосов. В качестве рабочей поверхности используется полусфера, на которую стекает дизель или отработка, образуя тонкую пленку. В центре форсунки имеется небольшое отверстие с диаметром не больше 0,3 миллиметров. Сквозь имеющееся отверстие подается сжатый воздух, что позволяет оторвать от масляной пленки часть поверхности, получив насыщенную топливовоздушную струю.
Насыщенная топливовоздушная смесь поджигается, образуя мощный и устойчивый факел пламени. Огонь направляется в котел или топку печи, где через стенки или напрямую нагревает водяную рубашку с циркулирующим внутри теплоносителем. Непосредственно под полусферой находится одна или сразу несколько емкостей для истекающего топлива, что позволяет отбирать избыток отработки, направляя его через насос снова в камеру сгорания.
Для улучшения показателей КПД горелки с одновременным снижением расхода топлива используемое отработанное масло дополнительно подогревается, что позволяет обеспечить следующее:
- Подогретое топливо образует на рабочей поверхности тонкую пленку, которая лучше распыляется насыщенным потоком воздуха.
- Мельчайшие капли в воздушной струе с легкостью поджигаются, что в последующем улучшают показатели горения печки.
- Сокращается расход топлива, одновременно повышается КПД отопительной установки.
Подогрев топлива может выполняться как при помощи электрических теплонагревающих элементов, так и за счёт дополнительного отвода тепла от самой горелки. В первом случае котел энергозависим, а его максимальные показатели эффективности и топливной экономичности достигаются лишь при наличии подключения к электричеству.
Первоначально котлы Бабингтона предназначались для отопления подсобных помещений и промышленных объектов.
Однако в последующем благодаря появлению компактных и универсальных установок сфера их использования существенно расширилась. Основное назначение таких теплогенераторов следующее:
Обогрев дач и загородных домов.- Устанавливаются в гаражах и ремонтных мастерских.
- Применяются в качестве основного или дополнительного способа нагрева промышленных объектов.
В каждом конкретном случае выбор отопителей будет зависеть от площади помещения, мощности установки, а также наличия доступного топлива. Обогревать дом, используя биодизель или солярку, экономически невыгодно.
А вот при наличии большого количества отработки или аналогичных недорогих продуктов перегонки нефти можно существенно уменьшить затраты на проживание в частном доме.
Основным преимуществом горелки Бабингтона с наддувом является возможность использования тяжёлых разновидностей жидкого топлива. Самодельный котел может работать на отработке, солярке, мазуте, растительном масле, биодизеле и керосине. Даже при наличии в топливе парафина, воды и различных других загрязнений обеспечивается качественная работа горелки, которая эффективно нагревает помещение. Необходимо лишь помнить о том, что при переходе с одного вида топлива на другой потребуется перенастроить котел, в том числе изменить объем дозирования воздуха, поступающего в камеру сгорания.
Конструкция масляной горелки отличается простотой, что позволяет выполнить все работы самостоятельно. Однако правильно дозировать воздух и топливную смесь бывает затруднительно. Необходимо использовать сразу два насоса, которые имеют функцию тонкой регулировки. Также потребуется обеспечить полную герметичность всех соединений, что исключит подсос воздуха, а, следственно, и ухудшение показателей эффективности оборудования.
В процессе эксплуатации горелки может забиваться микроскопическое сопло, что приводит к проблемам с подачей воздушной смеси, ухудшая тем самым качество сгорания топлива. Рекомендуется выполнять полную прочистку всей системы раз в несколько месяцев при условии интенсивной эксплуатации отопительного котла.
Также потребуется позаботиться о соответствующих мерах пожарной безопасности.
Горелка и отопительный котел устанавливаются на удалении от легковоспламеняемых предметов, а пол и близлежащие стены необходимо отделать пожаробезопасными материалами. При установке масляной горелки следует держать под рукой заправленный порошковый огнетушитель, что позволит при появлении возгорания быстро справиться с огнем.
Имеется возможность дополнительного оснащения горелки управляющей автоматикой, что существенно расширяет функционал техники. Блок управление будет отвечать за интенсивность работы горелки, повышает ее безопасность, существенно улучшает показатели экономии топлива.
Отдельные схемы исполнения горелки подразумевают наличие дополнительного контроллера и установленных датчиков температуры воды и пламени. Блок управления получает с внешних модулей нужную ему информацию, при необходимости закрывает клапан на топливной магистрали или отключает насос. Можно использовать как уже готовую автоматику, так и выполнить ее самостоятельно.
Популярностью пользуются комбинированные установки, которые могут работать на отработке и другом биотопливе, а при необходимости нагрев теплоносителя может осуществляться от встроенных электрических элементов. Изготовленная своими руками масляная горелка универсальна в использовании, она позволяет решить проблемы с теплом в помещении, существенно повышая комфорт проживания в частном доме.
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.
Перекачка отработанного масла может выполняться с помощью небольшого насоса от мотоцикла или автомобиля ВАЗ. Компрессор для воздуха следует использовать маломощный, отлично подходит помпа от старого холодильника, которая обеспечивает номинальное давление в 2 Бара.
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.
Нижний выход в тройнике предназначен для стекания и сбора отработки. Непосредственно под форсункой устанавливают бак-отстойник, в который выводят забор для топливной магистрали.
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.