Котел на отработанном масле с водяным контуром своими руками: чертежи, схема котла на отработке

Плюсы и минусы котлов

Преимущества:

стоимость топлива для него низкая и это оборудование способно окупить себя за один сезон;
возможность собрать самостоятельно;
полное сгорание масла при правильной настройке;
экологическая безопасность;
простая конструкция и высокая надёжность;
быстрый нагрев.

Недостатки:

высокое потребление кислорода, что требует грамотного подхода при проектировании системы вентиляции;
частая чистка. Оборудование быстро покрывается сажей, что влечёт за собой регулярное обслуживание.

У моделей, работающих на данном типе топлива, есть масса достоинств. Эти конструкции:

не зависят от внешних источников энергии в виде газа или тепла;
не нуждаются в большом количестве разрешительных документов и подводке отдельных коммуникаций;
используют недорогое топливо, которое при правильном подходе можно получать бесплатно или даже с доплатой за утилизацию;
обладают высоким КПД;
способны отапливать большие помещения и производить нагрев за минимальное время;
просты в эксплуатации и не нуждаются в дорогостоящем обслуживании или специфическом контроле.

Считается, что главный недостаток подобных конструкций заключается в том, что они сильно поглощают кислород. Поэтому их не ставят в жилых помещениях. Отчасти это правда. Однако подобный эффект можно полностью устранить, установив котел в специальной комнате или используя дополнительную вентиляционную систему. Даже при таких дополнительных расходах вы сможете окупить все затраты за 2-3 сезона.

При выборе котлов такого типа особое внимание стоит уделить горелке. Эти изделия могут иметь разную конструкцию и оснащаться всевозможными дополнениями

Принцип действия

Отработкой называются отслужившие свой срок моторные масла. Они являются источником загрязнения окружающей среды и плохо горят. Объясняется это неспособностью кислорода окислить весь набор химических элементов, входящих в состав. Но если удается расщепить отработку на простые составляющие, то она превращается в энергоэффективное топливо.

Метод разделения отработанного масла в науке используется давно — это пиролиз. С помощью этого процесса можно выделить горючие вещества из любого типа топлива: древесины, угля и нефти. Этот процесс прост и не требует дополнительных финансовых затрат.

Основное преимущество пиролиза заключается в том, что при горении топлива он сам себя поддерживает и даже регулирует. Человеку даже не нужно вмешиваться в этот процесс.

Виды

Котлы на отработке могут нагревать воздух напрямую. Такие системы отличаются впечатляющей производительностью и могут долго прогревать воздух даже в крупных домах. Особенность проявляется в том, что емкость с горючим чаще всего ставится на пол, а нагревательный блок крепят к стене или даже к потолку. Кроме этой версии, существуют масляные котлы с водяным контуром или даже с парой таких контуров. Одноконтурный аппарат способен подать горячую воду только в отопительную систему, если не использовать бойлеров, распределительное оборудование.

Индустриальные модели масляных котлов часто оснащаются блоками автоматического управления.

Все подобные модификации – не воздушные, а водяные, причем на автоматику ложатся разнообразные задачи:

отслеживание температуры воздуха;
проверка нагрева теплоносителя;
проверка давления в отопительном контуре;
сигнализация о возникших ошибках.

Изготовление котла своими руками

Под жидкое горючее можно переделать любую твердотопливную или газовую печь. Но для самостоятельного изготовления лучше выбрать чертеж котла на отработке с водяным контуром с пламенной чашей.

Самодельный котел имеет небольшие размеры, но при этом обеспечивает 15 кВт тепловой мощности. В час он расходует не более 1,5 л отработки в час. Воздух в камеру сгорания нагнетается с помощью небольшой турбины, поэтому нужно будет озаботиться подведением электричества к агрегату. Горючее поступает в зону сгорания порциями из отдельного бака, оснащенного вентилем. Последний может служить регулятором нагрева.

Для улучшения дожига в центральной трубе имеется большое количество отверстий и горизонтальных прорезей. Дым от сгорания топлива уходит через дымоход, закрепленный на выходе из камеры сгорания.

Необходимые инструменты и материалы

Нужно заранее приготовить емкость, из которой будет изготовлен корпус. Лучше всего для этого подходит газовый баллон. Нужно выбирать экземпляр объемом от 50 л.

Также понадобятся следующие материалы:

Стальная труба Ø 100 мм с толщиной стенок не меньше 2 мм. Она нужна для дымохода.
Металлический лист в половину сантиметра. С его помощью камера сгорания будет отделена от зоны испарения.
Железная труба Ø 100 мм с толщиной стенок 6 мм. Она пойдет на изготовление горелки.
Тормозной диск от машины. Его диаметр должен быть не меньше 20 см.
Муфта для соединения труб.
Шаровый кран на полдюйма
Топливный шланг.
Бак для хранения топлива.
Заготовки для ножек.
Патрубки.

После сборки устройства его нужно будет защитить от коррозии. Для этого дополнительно следует приобрести необходимую химию и эмаль.

Что касается инструментов, то в первую очередь понадобится аппарат для сварки. Лучше всего использовать инвертор, так как он позволяет делать качественные сварные швы. Также пригодятся: дрель, УШМ с набором дисков, сверла, плашки для резьбы, ключи, электрический наждак.

Работать с металлом придется много. Для ускорения работы нужно приготовить емкость с водой для быстрого охлаждения инструментов.

Порядок сборки

Прежде чем приступать к работе с баллоном, его нужно полностью освободить от остатков газа. Делается это простым сворачиванием вентиля и переворачиванием емкости для удаления конденсата. После промывки баллона можно приступать к сборке котла:

В баллоне прорезаются 2 проема один над другим. Между ними оставляется перемычка шириной в 50 мм. Верхнее окно больше нижнего в 2 раза.
К краям кусков, оставшихся после выпиливания проемов, привариваются петли и защелки. Это будут дверцы проемов.
Из листа металла толщиной в 5 мм вырезается диск по диаметру баллона. В центре полученной детали делается отверстие под трубу Ø 100 мм. Диск подгоняется по месту в баллоне.
Отрезается кусок трубы с толстыми стенками длиной в 200 мм. В нем насверливаются отверстия Ø12 мм с шагом не более 40 мм. Причем перфорация должна занимать лишь половину заготовки.
По центру полученной горелки приваривается ранее заготовленный диск. Он должен размещаться над отверстиями.

Создайте котел своими руками

Перегородка с горелкой вставляется в баллон и приваривается к перегородке между проемами.
Чаша испарителя собирается из тормозного диска. Имеющиеся в нем отверстия заваривается с использованием металлического диска.
Делается крышка для чаши с отверстием под горелку. К его краям приваривается муфта из стальной трубы.
Из двух листов металла вокруг баллона наваривается корпус водяной рубашки. В верхней и нижней части кожуха вырезаются отверстия для последующего крепления патрубков подачи и отвода воды.
Сверху почти готовый котел закрывается крышкой с врезанной трубой для дымохода.
В боковую стенку баллона на уровне нижней камеры врезается трубка для горючего. Ее кончик должен располагаться точно над окном подачи топлива в чашу.
Бачок с горючим прикрепляется через шаровой кран.

После завершения сборочных работ нужно проверить работоспособность агрегата. Делать это лучше до постановки в отопительную систему. Для проверки через шаровой кран в нижнюю топку заливается отработанное масло. Сверху добавляется немного керосина и поджигается. Если все нормально, то можно врезать котел в систему отопления.

Преимущества и недостатки

Так как сами масляные отопительные приборы стоят недорого и используют дешевое горючее, окупаются они стремительно. Еще выгоднее самостоятельная сборка (конечно, при строгом учете всех технологических требований и при грамотной эксплуатации, но об этом еще пойдет речь в следующих разделах). При правильной сборке и толковой настройке сгорание масла происходит полностью, оно не образует ядовитых продуктов. Масляные котлы содержат очень небольшое количество деталей, что не только упрощает сборку, но и снижает вероятность поломки

Что немаловажно, темп разогрева как самого оборудования, так и помещения, где оно установлено, очень велик

Но стоит учитывать и вероятные проблемы. Так, масляные котлы быстро выжигают кислород. Потому придется приложить много усилий для создания хорошей вентиляции. Использование отработанного масла приводит к частому засорению котлов, обслуживать и просто очищать их придется чаще, чем другие образцы. Котлы такого рода позволяют применять не только отдельные виды природного или синтетического масла, но и их комбинацию.

Но применение разнообразного сырья обуславливает высокий риск присутствия специфических примесей. Потому придется снабжать участок, подающий топливо внутрь котла, особым фильтром. Ввиду быстрого засорения очистительной системы она нуждается в регулярной замене. Таким образом, очевидные слабости и сильные стороны масляного котла обусловлены именно спецификой применяемого топлива. Более точно охарактеризовать систему можно, если разобраться с особенностями ее устройства.

Немного о безопасной эксплуатации

Отопительные приборы, функционирующие на отработке, достаточно опасны в эксплуатации. Об этом нужно помнить всегда.

Чтобы не случилось беды, следует неукоснительно выполнять несколько простых правил:

Помещение, где установлен отопительный прибор, должно быть оборудовано эффективной вентиляцией.
Котел должен оснащаться грамотно спроектированным и выполненным дымоходом, удаляющим продукты сгорания без остатка. В нем обязательно должна быть заслонка.
Участок прохода дымоотвода через кровлю выполняется посредством монтажа специального кожуха.
Котел должен быть установлен в соответствии с требованиями пожарной безопасности.
Хранение горючих и огнеопасных материалов вблизи от отопительного прибора строго запрещено.

К котлу на отработке, как и к любому другому отопительному прибору, нужно относится с вниманием. Вовремя проводить все необходимые профилактические работы, тогда проблем с эксплуатацией и ее безопасностью не возникнет

1 Принцип работы

Принцип работы котлов, использующих в качестве топлива переработанное масло, будет одинаков. Заключается он в принудительном испарении масла и последующем сжигании полученных паров. Качественно изготовленный отопитель аккумулирует тепло внутри водяной рубашки, одновременно быстро отводя все продукты сгорания в дымовую трубу. Полное окисление содержащихся в отработанном масле присадок и тяжёлых металлов происходит при высоких температурах, что гарантирует максимально возможное КПД котла.

Температурный режим котла является одной из важнейших характеристик, от которой напрямую зависит эффективность работы тепловой установки и ее безопасность. При температурах порядка 600 градусов обеспечивается полное сгорание топлива, что повышает КПД установки, предупреждая выделение токсичных элементов. Даже отклонение в 150−200 градусов может привести к существенному ухудшению эффективности работы отопителя.

Способы очищения масла

Чтобы запустить разложение энергоносителя на простые составляющие, его всего лишь нужно нагреть до температуры в 400°C. Необходимые температурные показатели достигаются 2 способами. Первый способ подразумевает поджигания горючего в специальной емкости.

В процессе горения топливо начинает испаряться. Образующаяся кориолисова сила позволяет создать легковоспламеняющуюся газовоздушную смесь. Но это возможно только в том случае, если все параметры печи будут тщательно рассчитаны.

Особое внимание следует уделить характеристикам камеры сгорания. Она должна иметь определенный диаметр и высоту

В ее стенках делают многочисленные отверстия. Через них происходит насыщение поднимающихся паров топлива кислородом. В верхней части камеры стоит ловушка, замедляющая скорость перемещения газа и отделяющая зону дожигания, в которой сложные химические соединения распадаются на безвредные компоненты.

При втором способе зона пиролиза и дожига формируется непосредственно в пламени горелки.

Последняя должна иметь определенную конфигурацию и обеспечивать ступенчатое образование горючей смеси.

Такое устройство более сложное, так как для его функционирования требуется компрессор. Он обеспечивает топливу начальное движение.

А пары образуются за счет работы горелки. Такой же процесс можно увидеть в паяльной лампе.

Инструкция по эксплуатации

Использование масляного котла для отопления частного дома может оказаться весьма притягательным делом. Но только в том случае, если не нарушать базовые принципы эксплуатации. В случае проникновения воды в топливную массу она начинает бурно гореть. Избежать пожара можно, если немедленно применить углекислотный огнетушитель. Разумеется, он должен быть размещен непосредственно в котельном помещении.

Очистка камер сгорания производится минимум раз в 24 часа. Для этого используется особый скребок, который с фабричными изделиями идет в комплекте. Очистка производится после остановки котла и полного дожигания горючего до фазы сухой золы. Суть: котел переводится в режим розжига (если нет специального режима выключения). После угасания огня нужно, выждав 5 минут, открыть зольник и очистить его.

Далее котел разжигается по обычной схеме, запускается автоматика. Дымоход чистить не следует. Очищать трубку, по которой подается масло, приходится довольно редко и только при применении некачественного топлива. Проверять эту деталь нужно, как только обнаруживаются признаки плохой подачи масла. Крышка котла снимается, ее переворачивают и осматривают деталь.

Для чистки используют:

стальную арматуру;
толстые сверла;
проволоку;
щетку из металла.

Автоматику нужно продувать от пыли. Регулярно требуется оценивать ее состояние. Обнаружив накопившуюся пыльную массу, следует немедленно устранить ее, даже когда срок не пришел формально. Помещения с повышенной влажностью оборудуются автоматикой таким образом, чтобы она оказывалась за стеной. Проводку выводят через эту стену, если есть малейшая возможность сделать именно так.

Розжиг начинается с открытия крана, после чего дно камеры сгорания должно покрыться слоем масла от 0,5 до 1 см. Если его меньше или больше, запускать котел нельзя. В случае необходимости быстрого розжига туда добавляют 50-100 г керосина, особой жидкости либо дизельного топлива. Обычно розжиг производят при помощи бумажного или сделанного из ветоши фитиля. Этот фитиль поджигают и спускают через зольник или сквозь верхний люк до самого дна рабочего отсека.

Далее, когда жидкость загорается:

запускают вентилятор, обеспечивающий наддув;
следят, чтобы масло не горело без наддува;
закрывают крышку на зольнике;
выжидают от 120 до 300 секунд, чтобы масло закипело и котел вошел в рабочий режим.

Нельзя опускать подающий топливо насос до самого дна резервуара. Если сделать так, в котел может попасть осадок. Целесообразно выдерживать промежуток в 0,1 м. Специалисты полагают, что стоит хотя бы раз в месяц очищать бак от накапливающихся там засоров.

Чтобы погасить котел, закрывают кран и дожидаются выгорания топлива. Отключать поддувающий вентилятор можно минимум через 5 минут после окончательного выгорания горючего. Если продув камеры недостаточен, образуется много дыма и сажи. Попав в управляющий блок, они выводят его из строя.

Периодически дно камер сгорания очищают от набирающихся постепенно негорючих веществ. Чем хуже топливо, тем чаще такая очистка оказывается необходимой потребителям. Сократить количество шлака можно, если отказаться от синтетического или трансмиссионного масла. В случае появления необычно большого количества сажи и копоти следует немедленно остановить котел и вызвать специалистов. Также поводом для срочного ремонта является необычный шум и неоправданно частое потухание.

Недопустимо подключать котел на отработанном масле к отопительной системе, которая имеет меньшую мощность, чем он сам. При недостаточном потреблении тепла радиаторами система изнашивается исключительно быстро. Запрещено доливать в разогретую камеру дизельное топливо. Также крайне опасной практикой оказывается применение смесей масел с высокооктановым горючим. Это может спровоцировать взрыв или просто ускорить износ во много раз.

Типы агрегатов на отработке

На практике используют три вида сжигания:

открытая печь с дожиганием пиролизного типа;
использование горелок Бабингтона;
капельная подача и сжигание в чаше с принудительным наддувом.

Виды сжигания отработанных масел в самодельных обогревателях

Первый способ наиболее показателен в гаражной печке, в которой две камеры соединяются перфорированной трубой. Второй способ подразумевает изготовление горелки Бабингтона и встраивание её в заводской котёл, работавший на другом топливе. Рассмотрим подробнее третий способ – печь-капельница, представляющую собой двухходовое водяное устройство.

Почему неопытным пользователям стоит использовать именно его:

масляные горелки имеют сложную конструкцию, поэтому для сборки потребуются умения и средства;
устройства с поверхностным горением могут привести к пожару – раскалённое термомасло воспламеняется при попадании на него воды;
повышенный расход масла при поверхностном горении;
возможность работы без автоматики.

Заводские модели котлов на жидком топливе имеют высокую эффективность и способны поддерживать необходимый температурный режим даже в больших помещениях.

Ёмкость с отработанным маслом обычно находится на полу. Такое оборудование предназначено для нагрева воды и разделяется на одно- и двухконтурное. Автоматические водогрейные установки снабжаются автоматикой, которая контролирует температуру воздуха, теплоносителя.

Помимо водогрейных бывают котельные на диатермическом масле. Отличие котлов, использующих диатермическое масло в качестве теплоносителя в том, что имеется возможность поднимать температуру рабочего тела до 300˚С при обычном давлении. Термомасляные котлы применяются на производстве, где выдвигаются особые требования к температуре теплоносителя.

Как работает отопительный прибор

Конструкция котла предельно проста. Он включает две камеры-отсека: испарительную и сгорания. В первой происходит процесс подготовки масла к горению, во второй оно сгорает.

Все происходит следующим образом. Из резервуара с отработкой насос подает отработанное масло в испарительную камеру, которая находится в нижней части устройства. Здесь поддерживается температура, достаточная для того, чтобы отработка нагрелась и начала испаряться.

Так работает котел с масляным испарением и принудительной подачей воздуха (+)

Масляный пар поднимается в верхнюю часть корпуса, где находится камера сгорания. Она оборудуется воздуховодом, представляющим собой трубу с отверстиями. При помощи вентилятора воздух подается по воздуховоду и смешивается с парами масла.

Масляно-воздушная смесь сгорает почти без остатка – полученное тепло разогревает теплообменник, продукты сгорания направляются в дымоотвод.

Предварительный нагрев масла – обязательная часть процесса. Нужно понимать, что отработка содержит большое количество примесей и токсичных веществ. Все это раскладывается на простые углеводы, которые впоследствии сжигаются.

После чего образуются водяные пары, углекислый газ и азот- полностью безвредные элементы. Однако такой результат возможен только при условии соблюдения определенных температурных условий.

Полное окисление или сгорание углеводородов происходит только при температуре +600°С. Если она ниже или выше на 150-200°С, то в процессе сгорания образуется большое количество самых разных токсичных веществ. Они небезопасны для человека, поэтому температура сгорания должна быть точно соблюдена.