Как сделать котел на отработке своими руками

2 Техническая характеристика отработки

Масло — это углеводородное сырьё, из которого извлекается бесплатная энергия. Раньше его вынуждены были утилизировать, а это дополнительные расходы для предприятий: транспортные затраты, экологические штрафы и сборы. Иногда отработанный материал просто сбрасывался на почву и в водоёмы, что существенно вредило окружающей среде.

Сначала машинное масло смешивали с соляркой, применяемой для обогрева помещения. Результат был впечатляющим. Затем стали использовать как основное топливное средство.

Разработчиками горелок были достигнуты высокие показатели КПД обогревательных приборов (до 94%). Сжигая один литр масляного горючего, получают до 11 кВт в час. Эта цифра примерно такая же, как и у дизельного топлива. Пройдя очистку, энергоэффективность вторсырья увеличивается ещё на 20−25%. К тому же стоимость вторичного масла гораздо ниже дизельного и большинству людей достаётся даром, а у предприятия выгодно решается проблема обязательной утилизации.

При обогреве на отработанном масле не всегда одинаковый КПД, но он напрямую зависит от состава и происхождения топлива. КПД характеризуется такими параметрами:

• плотностью, определяющей удельный запас энергии;
• вязкостью, влияющей на эффективность;
• температурой воспламенения и застывания при отрицательных температурах воздуха;
• зольностью (содержанием твёрдых несгораемых составляющих, остающихся в виде нагара);
• наличием в своём составе воды, а также других веществ (горючего, кислот, тосолов, присадок, щелочей и т. д. ).

Как уже говорилось выше, извлекать тепло можно из любого масла. Чаще других используются продукты нефтепереработки:

• моторное масло (применяется в двигателях внутреннего сгорания);
• индустриальное (смазываются различные механизмы);
• компрессорное (в холодильных установках, компрессорах);
• энергетическое (диэлектрик, применяющийся в конденсаторах, трансформаторах).

Пользователи приборов, за неимением достаточного количества своего топлива, прибегают к закупке горючего у поставщиков, которые, в свою очередь, скупают и подвергают его процессу обработки. Затем энергоносители транспортируются при помощи масловозов и закачиваются в специальные резервуары, предоставляемые бесплатно в аренду.

Несколько слов об отработке

Отработанное масло является отходами горюче-смазочных материалов, представляет собой темную маслянистую жидкость, которая имеет сильный специфический запах нефтепродуктов.

Отработка содержит микрочастицы металла, поэтому в качестве смазки для двигателя или трансмиссии ее использовать не рекомендуется. Однако горит отработка также хорошо, как обычное минеральное масло, поэтому ее широко применяют в качестве печного топлива. Сжигание отработки можно назвать одним из способов вторичного использования горюче-смазочных материалов. Благодаря низкой стоимости отработки котел, работающий с ее использованием, отличается экологичностью и экономичностью.

Инструкция по сборке печи

Чтобы правильно решить задачу, как сделать котел на отработке своими руками, нужно строго следовать пунктам инструкции:

• Сначала нарезают заготовки для верхней емкости. Для этого на листе стали выполняют разметку верхней и нижней плиты размером 35*62 см, двух торцевых стенок размером 35*12 см, двух продольных стенок размером 62*12 см и перегородки 35*10 см.
• Затем нарезают детали нижней емкости. Понадобится верхняя и нижняя плита размером 35*35 см и 4 боковые стенки размером 35*15 см.
• Далее приступают к изготовлению горелки. Для этого используется стальная труба, от нее отрезают кусок длиной 36 см. На этом отрезке делают отметки для 48 отверстий, расстояние между которыми должно быть одинаковым. С помощью молотка и пробойника накернивают точки сверления. Результатом должны стать 6 рядов по 8 точек.

• По полеченным точкам дрелью делают сквозные отверстия.
• Теперь в верхней панели нижней емкости делают небольшой люк согласно схеме котла на отработанном масле. Для этого отступают от края на 3 см и рисуют прямоугольник размером 10*15 см. По начерченным линиям вырезают пластинку.
• Далее нужно вырезать пластинку, которая будет закрывать лючок. Из листа стали вырезают прямоугольник размером 11*16 см и в центре высверливают отверстие диаметром 4 см. Полученный прямоугольник прикладывают к лючку на панели и делают сквозные отверстия под крепежные элементы.
• С помощью болтов и гаек соединяют пластинку и верхнюю панель нижней емкости.
• Приступают к сборке нижней емкости. В верхней панели делают отверстие для горелки и прихватывают трубу. Далее точечно приваривают верхнюю и нижнюю плиту к боковым частям.

• После сборки емкости проваривают все стыки, чтобы сделать конструкцию полностью герметичной. Для полной безопасности и эффективной работы котла на отработке шов должен быть сплошным и аккуратным.
• Теперь наступило время собирать верхнюю часть котла. Используя чертежи котла на отработанном масле своими руками, в нижней панели вырезают отверстие для трубы-горелки, в верхней панели – для дымоходной трубы. Затем к верхней панели последовательно приваривают боковые элементы, перегородку и нижнюю панель.
• Чтобы соединить обе емкости, их нужно приварить к трубе-горелке. Из-за смещения верхней части котла конструкция получается не устойчивой. Решить эту проблему можно с помощью диагональной распорки, приваренной к обеим частям. Она необходима для придания конструкции дополнительной жесткости.
• Все изделие необходимо внимательно осмотреть и выявить места некачественных соединений. Такие участки требуется проварить сплошным швом.
• Можно приступать к изготовлению ножек для котла на отработке. Для этого от стального уголка болгаркой отрезают 4 одинаковых куска длиной по 7 см. Из стального листа вырезают 4 квадрата со стороной 5 см, затем к ним приваривают уголки.

• Готовые ножки нужно приварить к нижней емкости котла. Этот этап требует аккуратной работы, так как для устойчивости конструкции  на полу все ножки должны иметь одинаковую длину.
• Котел готов и его можно устанавливать на месте постоянного пребывания. Здесь же конструкция проверяется на устойчивость, а с помощью уровня выявляют имеющиеся перекосы.
• Для отведения продуктов горения из котла нужно собрать дымоходную трубу. Вначале собирают внутреннюю часть, которая представляет собой участок прямой трубы и колено для вывода через стену на улицу.
• Прежде чем сделать отверстие в стене, нужно правильно определить его расположение и размер. Для этого собранную дымоходную трубу примеряют к стене и обрисовывают ее контур. Чтобы получить ровные края отверстия, необходимо по начерченной линии через 2-3 см сделать несколько сквозных отверстий. После этого центральная часть должна удалиться без особых трудностей.

• Прямой участок внутренней дымоходной трубы закрепляют на котле, а колено выводят на улицу через отверстие в стене.
• Для безопасной работы котла на отработке нужно позаботиться об обустройстве внешней части дымохода. Поэтому снаружи к выходящей части колена присоединяют дополнительный участок трубы с коленом. Внешнюю часть требуется надежно зафиксировать под свесом крыши с помощью кронштейна.
• После того как конструкция полностью собрана требуется проверка тяги. К одному из отверстий трубы-горелки нужно поднести зажженную спичку, если тяга хорошая, то пламя будет отклоняться к трубе. При хорошей тяге отработка будет хорошо гореть. Для увеличения тяги можно немного приоткрывать лючок.

Пиролизный вариант

Эта конструкция настолько популярна, что выпускается и на промышленных предприятиях. В этом случае масло в резервуаре поджигается. Разогреваясь, оно испаряется, пары поднимаются вверх в камеру сгорания (труба с дырками), где смешиваясь с кислородом, продолжают гореть. В камере дожига (расширение на трубе) происходит полное и окончательное окисление (сжигание) всех составляющих топлива.

Прочитать о пиролизных котлах можно тут.

Котел на отработке своими руками: пиролизный способ

Для нормальной работы печи, в емкость, где находится масло и проходит первичное сгорание, воздух подается через специальное отверстие с заслонкой. Положением этой заслонки регулируется интенсивность горения и температура в помещении. В верхнюю камеру сгорания воздух должен поступать свободно. Потому вертикальная труба двумя резервуарами делается с большим количеством отверстий.

Котел на отработанном масле. Чертеж с размерами

Такая печь требует строгого соблюдения рекомендованных размеров, соблюдения указанных пропорций. Если вам требуется больший по размерам агрегат, пропорционально увеличивайте все части.

При установке нужен прямой дымоход. Его высота  до «макушки»  — не менее 4 метров. Так как печь имеет не очень большой вес, идеальным вариантом будет или металлический дымоход, или сэндвич.

Почему нельзя нарушать пропорции? Все дело в том, что оптимальная температура, при которой все углеводороды дожигаются, и на выходе остается только углекислый газ, азот и пары воды – это 600oC. Если печь будет выдавать температуру больше 900oC или меньше 400oC, в выхлопе будут присутствовать тяжелые органические вещества. Они имеют очень плохое влияние на человеческий организм. Потому и желательно строго придерживаться заданных пропорций: этим вы гарантируете безопасность и свою и окружающих.

Всем хороша эта печь. Есть только один недостаток: небольшой резервуар. Доливать топливо во время работы печи – опасно, а ждать пока прогорит, не всегда есть возможность. Просто увеличить размеры резервуара не получится: большое количество масла не разогреется до нужной температуры, и не будет испаряться. Есть одна доработка, которая позволит продлить горение без особых проблем. Все что нужно – сделать неподалеку дополнительный резервуар, который соединен с основным по принципу сообщающихся сосудов.

Резервуар для печи — способ продлить горение на одной заправке

Еще одна доработка позволяет с верхнего контура снимать тепло для нагрева воды. Вварив в верхнюю часть печи металлические трубы, получаете печь на отработке с подогревом воды. На фото показан один из вариантов такого теплообменника.

Верхнюю часть этого котла можно использовать для нагрева воды

Недостаток такого котла в том, что он очень быстро выжигает кислород в помещении, потому необходима хорошая система вентиляции. К тому же корпус печи раскаляется до красного свечения, температура очень высокая, что требует тщательного соблюдения норм пожарной безопасности.

Обязательно следует позаботиться о несгораемом основании, на которое устанавливают печь и оградить близлежащие стены от чрезмерного нагрева металлическим экраном, под который проложить слой теплоизолятора. Чтобы случайно никто не задел печь, желательно еще и защитное ограждение.

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.

Устройство для накаливания чаши

Данный аппарат не является обязательной частью конструкции. Заменить его может простой стартовый розжиг, но с калильной свечей работать намного удобнее и безопаснее.

В зависимости от типа элемента накаливания возможны вариации с конструкцией корпуса и креплениями. Но существую общие правила монтажа. Для корпуса и креплений используется нержавеющая сталь в 3 мм. Все резьбовые элементы крепления промазываются специальным силиконовым герметиком. Промежуток между монтажной пластиной и пластиной накаливания изолируют не менее чем пятью слоями асбеста.

Устройство для накаливания чаши — Фото 09

Правила эксплуатации оборудования

Собранный водяной котёл требуется использовать, соблюдая определённые правила, главным из которых является использование дымохода с подходящим диаметром сечения. Система дымоотведения обязательно комплектуется заслонкой для регулирования тяги, а участок её прохождения сквозь потолочное перекрытие и кровлю изолируется с помощью термоупорного кожуха. А при использовании котла не допускается доливать топливо в нагретую камеру, охлаждать котёл с помощью воды и отключать наддувный вентилятор. Соблюдение этих правил обеспечит эффективную работу оборудования и увеличит срок эксплуатации системы отопления.

Правила использования

Чтобы котёл служил длительное время без сервиса, необходимо уделять внимание правилам использования

Топливо

Отработанное масло для функционирования котла может быть использовано практически любого назначения. Главное, чтобы оно соответствовало ряду требований, которые предъявляются производителями устройств.

Фото 4. Слив отработанного масла в специальную ёмкость. Сама жидкость тёмно-коричневого цвета.

Если у вас имеются дополнительные системы фильтрации, не стесняйтесь их использовать. Чем чище будет отработанное масло, тем эффективнее будет происходить процесс горения. Это влияет и на тот факт, что вы проведёте меньше профилактических работ в процессе эксплуатации.

Если путём анализа выявится, что в топливе содержится большое количество воды и антифриза, то необходимо фильтровать топливо полностью. Есть специальные рекомендации о том, как удалить такие примеси.

Производители, чаще всего, советуют для использования гидравлические, моторные, трансмиссионные масла, а также масло из автоматической коробки передач. А вот использовать в приборе мазут не рекомендуется.

Расчёт топлива для котла происходит в соответствии с теплопотерями для каждого конкретного помещения. Нужно учитывать данные по утеплению места, его остеклению, режим работы котла, а также необходимую установленную температуру. В зависимости от производителя, расчёт будет выполняться по индивидуальным формулам. Лучше для выявления этого вопроса связываться непосредственно с производителем.

Чаще всего используется следующая формула:

B = d*(h1-h2) + d*(h1+h2) /qn

Где: h1 — коэффициент полезного действия,

h2 — энтальпия топлива,

d — теплота сгорания топлива,

qn — температура и удельная теплоёмкость масла.

Как правильно и безопасно залить топливо в котёл?

Перед началом работы нужно провести ряд действий, которые обеспечат безопасность использования аппарата:

1. Откройте контейнер с жидкостью. Это нужно для того, чтобы она успела провзаимодействовать с кислородом.
2. После этого отключите устройство от сети и питания, проведите проверку степени герметизации швов.
3. Заполните отсев для сбора маслом. Нужно налить 10-миллиметровый слой. Масло должно быть чистым.
4. Добавьте к этой жидкости 100 мл керосина.
5. Возьмите фитиль и смочите его в розжиге.
6. Опустите на дно ёмкости.
7. Подожгите отработку.
8. Следите за тем, как ведут себя швы и масло. Все действия нужно осуществлять в перчатках.
9. Закройте крышку.
10. После этого начнётся работа устройства, и вы сможете проверить, насколько эффективно оно функционирует.

Фото 5. Заправка самодельного котла отработанным маслом. Топливо наливается в нижнюю часть агрегата.

Нельзя попадать маслом на посторонние участки и детали устройства. При работе должны быть закрыты все дополнительные источники подачи кислорода, например, двери или окна.

Типы конструкций на отработке

В зависимости от области применения, котлы, использующие в качестве топлива отработанное масло, можно разделить на три группы:

• бытовые печи;
• водонагревательные агрегаты;
• отопительные котлы.

Бытовые печи устанавливают в помещениях, которые по ряду причин нельзя оборудовать водяным отоплением. Эти агрегаты характеризуются пониженным расходом топлива, а их конструкция обеспечивает наиболее полное сгорание масла. Бытовое оборудование является практически бездымным. Кроме того, печи нередко оборудуют системами очистки выбросов, что повышает безопасность их эксплуатации. Главное преимущество агрегатов этого типа — в их мобильности. Небольшие размеры позволяют легко транспортировать печь и установить её в небольшом помещении

Немаловажно и то, что устройство при необходимости можно легко дооснастить водяным контуром или площадкой для приготовления пищи

Бытовая масляная печь

Водонагревательные агрегаты на уровне модуля для дожигания газов имеют специальную платформу, на которую опирается ёмкость с водой. Её тороидальная форма даёт дополнительное преимущество, поскольку нагрев осуществляется как снизу, так и со стороны дымового канала, который проходит внутри бака. Для автономной подачи воды на входе в бойлер монтируют небольшой водяной насос. Благодаря высокой температуре, нагреть воду можно гораздо быстрее, чем в заводских водонагревателях. Например, 100 литровый бак набирает температуру от 20 °C до 65 °C примерно за два часа, в то время как электрическому или газовому прибору потребуется в два раза больше времени. Если же говорить о стоимости условного литра горячей воды, то при использовании отработки затраты уменьшаются в 20–25 раз.

Ёмкость, установленная на уровне зоны дожигания, превращает печь на отработке в мощный водонагреватель

Отопительные котлы используются для подключения к водяным системам обогрева, поэтому оборудуются устройствами дожигания отработанных газов, фильтрами и устройствами безопасности. Несмотря на все меры предосторожности, оборудование для отопления отработанным маслом рекомендуется устанавливать в отдельных помещениях или пристройках. Нагрев воды в отопительных агрегатах обеспечивает теплообменник, установленный в зоне горения топлива

Он может быть выполнен как сплошной водяной рубашкой, так и в виде спирального трубчатого контура. Движение теплового агента в системе возможно благодаря циркуляционному насосу, работающему от электричества. Регулировка температуры теплоносителя осуществляется снижением температуры пламени. Для этого котёл оборудуют системой принудительной подачи воздуха. Снижая или повышая обороты турбины, регулируют подачу воздуха в зону горения. Установка термостата позволяет автоматизировать этот процесс

Нагрев воды в отопительных агрегатах обеспечивает теплообменник, установленный в зоне горения топлива. Он может быть выполнен как сплошной водяной рубашкой, так и в виде спирального трубчатого контура. Движение теплового агента в системе возможно благодаря циркуляционному насосу, работающему от электричества. Регулировка температуры теплоносителя осуществляется снижением температуры пламени. Для этого котёл оборудуют системой принудительной подачи воздуха. Снижая или повышая обороты турбины, регулируют подачу воздуха в зону горения. Установка термостата позволяет автоматизировать этот процесс.

Котёл с водяным контуром спирального типа обеспечит работу отопительной системы загородного дома

Котлы на отработанном масле: преимущества и недостатки

Отопительные котлы на отработанном масле очень простые в использовании и они требует совсем немного затрат для монтажа и заправки котла.

Можно отметить много достоинств котла на отработке, что и делает его весьма привлекательным для владельцев гаражей, теплиц и других помещений, нуждающихся в обогреве.

Плюсы отопительного котла:

• Для заправки используется очень дешевое топливо, масло – синтетическое, минеральное, трансмиссионное. Также можно использовать их смесь в любых пропорциях.
• Топливо сгорает почти полностью, не оставляя отходов. Данный котел можно считать экологически чистым.
• Стоимость котла невысокая, окупается за один сезон использования прибора.
• Возможность собрать котел самостоятельно из недорогих деталей.
• Простота сборки котла. При этом он состоит из небольшого количества деталей, что уменьшает риск поломки конструкции.
• Помещение прогревается довольно быстро и есть возможность постоянного подогрева в случае понижения температуры в комнате.

Бытовой отопительный котел очень простой в использовании и не требует специальных навыков для сборки и установки котла на отработке. К нему можно подключить воду и создать водную систему отопления.

Имеет котел и свои минусы:

• Высокие требования к технике пожарной безопасности. В помещении, где находится котел, должен находиться огнетушитель на случай возгорания.
• Котельная, где находится прибор, должна иметь хорошую вентиляцию. При работе котла сильно выгорает кислород в помещении, поэтому доступ свежего воздуха обязателен.
• Для обеспечения нормальной работы котла нужно чистить его довольно часто.
• Для очистки масла от различных примесей используются специальные фильтры.

При установке котла не стоит забывать о наличии дымохода длиной не менее 4 метров, который требует периодической чистки. Правильная эксплуатация и надлежащий уход позволят использовать котел на отработке долгое время.