Испаритель для дизельной горелки своими руками

Дизельный котел отопления – профессиональный отопительный прибор

Основное назначение горелки в любом отопительном оборудовании заключается в подготовке смеси и ее сжигании. Существует большое количество различных горелок. Одни применяются в твердотопливных котлах, другие работают с жидким топливом. Именно о последних мы и поговорим. Давайте разберемся, что такое горелка дизельная, где она применяется и в чем ее ключевые особенности.

Общие сведения

Горелка дизельная устанавливается в отопительном оборудовании, для которого используется жидкое топливо. В частности, речь идет о тяжелых маслах, к примеру, отработке или дизеле. Обычно такие горелки работают в паре с напольным оборудованием бытового и промышленного назначения. Зачастую такой вид отопления устанавливается там, где нет газовой магистрали. Обусловлено это тем, что дизельное топливо значительно дороже природного газа, что, собственно, и ограничивает сферу его применения и распространенность. В целом же дизельные котлы ничем не хуже обычных газовых. Они обладают высоким КПД, экономичностью, хорошей теплоотдачей и могут полностью автоматизироваться. Для того чтобы горелка работала эффективно, в системе должно поддерживаться постоянное давление. Поэтому устанавливается компрессор, а для него важно обеспечить стабильный источник энергии, что довольно сложно по целому ряду причин.

Примеры конструкций

Буржуйка

Легче всего переделать под солярку печку-буржуйку. Тепловая мощность будет до 5-7 кВт при расходе топлива 300-500 мл/час. Топливная аппаратура той же конструкции практически без изменений может быть использована в более мощных отопительных котлах на дизеле, а также для запуска на отработке и керосине.

Схема доработки буржуйки под дизтопливо дана на рис. ниже. Дефлекторы не дают парам горючего остыть, прежде чем те сгорят. Кстати, дефлекторы увеличивают экономичность печи при запуске на дровах и угле. Высота бортика пламенной чаши – 60-80 мм; емкость ее не должна быть меньше емкости питательного резервуара (см. ниже). Ход печи на жидком топливе, если можно так выразиться, обратный: воздух поступает в настежь открытую дверцу топливника; поддувало закрыто. В противном случае печка становится прожорливой и быстро закоксовывается (обрастает нагаром).

Как переделать буржуйку на жидкое топливо

Питание, запуск и ход

Печь-капельница на солярке будет достаточно безопасной и проявит все свои достоинства только если топливная аппаратура собрана и налажена правильно. Выполняется питание капельной печи обязательно 2-ступенчатым, с буферным питательным резервуаром. Причина – довольно сильная зависимость частоты капели от наружной температуры и напора в подводящем трубопроводе. Напор, в свою очередь, определяется уровнем топлива в баке или степенью его наддува. Закапало реже – испаритель остыл, печка погасла, чаша переполнилась и топливо потекло наружу. Закапало чаще – капли не успевают испаряться, в чаше коптящее пламя, печка зря жрет горючку. Если нет питательного резервуара, может дойти вообще до беды: из печки потечет пылающая струя. Поэтому изготовление и запуск печей на жидком топливе с одноступенчатым питанием – занятие для оголтелых экстремалов или тех, кому терять больше нечего, а спать очень хочется.

Оба капилляра (см. рис.) выполняются из красной меди. Тут дело в смачиваемости металла топливом: по узкой трубке из другого материала оно или вовсе не просочится, или систему питания не удастся наладить. Налаживание начинают с подбора длины предохранительного капилляра диам. 1,5 мм. Объем питательного резервуара необходим 0,25-0,5 л; его высота – 7-12 см. Длину предохранительного капилляра подгоняют так, чтобы при заполненном до верха питательном резервуаре частота капели была 25-30 капель за 10 с.

Далее подгоняют питательный капилляр диам. 0,6 мм; топливо в баке должно быть залито на полный напор H. При полностью открытом игольчатом вентиле и минимально допустимой наружной температуре частота капели из топливопровода в питательный резервуар должна быть на 2-3 капли за 10 с меньше. Эту же частоту капели выставляют игольчатым краном при запуске печи при более высокой наружной температуре.

Для запуска печи в огневую чашу кладут сгорающий фитиль (см. выше). Когда он прогорит, как надо, наливают топливо в питательный резервуар и пускают капель из топливопровода. Печка будет на ходу 4-5 час; если время обогрева требуется меньшее, игольчатый вентиль прикрывают. Только от питательного резервуара ход печи продлится 1-1,5 час.

Примечание: для отопления капельной печкой помещений для домашних животных и теплиц хорошо подходят банные печи с каменкой, см. рис. Топливный туннель и питательный резервуар выводят через перегородку в смежное помещение, чтобы живность не зачахла и мясо/яйца не воняли. Каменку, в отличие от бани, заполняют тяжелым не пористым камнем – гранитом и т.п.

Чертежи печи с каменкой, пригодной для доработки на солярку

Для гаража

Печь на солярке и отработке для гаража

Печь на солярке для гаража должна запускаться и на отработке. Оптимальная конструкция гаражной чудо-печи показана на рис. справа; пламенная чаша под капель (выдвинута) является одновременно и емкостью для безнапорного сгорания масла. Мощность – до 5 кВт на одну колонну-дожигатель (райзер), но делать печку более чем на 2 райзера недопустимо, может взорваться! Данные конструкции:

• Материалы – квадратная профтруба 180х180х6 для лежака (камеры сгорания) и дожигателя, и 100х100х6 для райзеров.
• Длина лежака 380 мм, дожигателя 1000 мм, высота райзеров 500 мм.
• Отверстия в райзерах диаметром 10 мм на всех 4-х сторонах по 8 равномерно по оси.
• Для запуска печи на отработке питательный резервуар необходимо отсоединить, а патрубок капельницы снаружи заглушить.
• Отдельный дефлектор не нужен, им служит крышка лежака.

Дизельная горелка для котла: принцип действия

Давайте вкратце рассмотрим, как работает горелка. Из резервуара дизель поступает на горелку. Для обеспечения подачи горючего используется специальный насос, который оснащается обратной магистралью, что необходимо для циркуляции топлива между насосом и баком. При этом горелка использует столько горючего, сколько ей нужно, а остатки возвращаются обратно в резервуар. Но, прежде чем дизель дойдет, он должен пройти через фильтр и нагревательный элемент. На первом этапе осуществляется очистка от механических элементов, на втором – топливо разогревается до оптимальной температуры.

Распыление в камере сгорания осуществляется с помощью форсунки. В то же время происходит нагнетание воздуха по горелочной трубе. Форма факела контролируется с помощью специальных лопаток, которые создают воздушный вихрь. Непосредственно перед форсункой установлены электроды, обеспечивающие возгорание смеси. Так и работает дизельная горелка для котла. Контролируется весь процесс с помощью устройств автоматики.

Схема устройства

Главным элементом горелки Бабингтона является полая деталь с наклонной или сферической поверхностью, с отверстием диаметром около 0,3 мм в центре. Топливо при помощи насоса с небольшим напором подается на эту поверхность и стекает по ней, так что в результате на детали образуется тонкая пленка.

Изнутри в деталь компрессором подается сжатый воздух (давление — от 2-х до 4-х атм), который выходит наружу через то самое небольшое отверстие. При этом он отрывает некоторую область масляной пленки от сферической поверхности, образуя вместе с ней поток топливно-воздушной смеси.

Остается только поджечь его, чтобы горелка Бабингтона заработала и начала производить тепло. Розжиг осуществляется, как и в обычной горелке, при помощи искры. Для этого самодельную горелку необходимо оснастить автомобильной свечой.

Та часть топлива, которая не принимала участия в процессе горения, стекает по детали в поддон, а из него — снова в топливный бак.

Чтобы характеристики самодельной горелки Бабингтона оказались наилучшими, ее следует оснастить системой подогрева, в которой топливо будет нагреваться перед поступлением на рабочую поверхность. Благодаря этому, оно станет более текучим, соответственно, образуемая им пленка будет более тонкой. Таким образом, степень распыления окажется наивысшей, поэтому горелка будет легко разжигаться и работать с максимальным КПД (топливо будет сгорать в полном объеме).

Из принципа действия понятно, что фильтр горелке Бабингтона действительно не нужен. Какое бы количество примесей не содержалось бы в топливе, она будет исправно функционировать. Тем не менее, перед заправкой горелки отработанное масло лучше пропустить через мелкоячеистую сетку.

Вкратце о классификации горелок

В настоящее время производители предлагают потребителям три вида горелок. Все они имеют конструктивные особенности и отличаются по стоимости. Поэтому все горелки можно разделить на следующие группы:

• одноступенчатые – функционируют в режиме 100% мощности без возможности регулировки;
• двухступенчатые – можно установить режим работы на 100 или на 50%;
• модулируемые – есть широкие возможности регулировки мощности, обычно это диапазон от 10 до 100%.

Последний вариант наиболее предпочтителен. Обусловлено это тем, что имеется возможность плавной регулировки температуры теплоносителя. Но наряду с этим такие устройства довольно дорогие и сложные, потому их ремонт должны выполнять профессионалы. Тем не менее, регулировка дизельных горелок вам уже не потребуется. И это очень важно.

Настройка дизельных горелок

Зачастую настройка проводится специалистами, но при должном желании регулировочные работы можно выполнить и своими руками. Если используется одноступенчатая горелка, то работы проводятся довольно быстро и просто. Все манипуляции сводятся к тому, что регулируется подача воздуха и топлива для обеспечения нормального горения. При этом смесь должна быть обогащенной. Качество пламени определяется на глаз. Если настройка выполнена, то можно использовать газоанализатор, который позволит определить содержание СО и СО2 в дыме. Если же горелка «стоит», то прежде всего необходимо проверить контакты и работоспособность узлов в целом и каждого отдельно. А вот настройка дизельных горелок с возможностью регулировки мощности (модулируемых) выполняется довольно сложно, и для этого понадобится специальное оборудование.

Изготовление горелки своими руками

Обычно самодельные горелки менее экономичны, чем изготовленные профессионалами, поэтому будьте готовы к увеличению расхода топлива на 5-10%. Прежде чем учитывать, набросайте эскиз и обязательно не забудьте габариты топки и поддувала. Если изготавливается одноступенчатая дизельная горелка своими руками, то сначала делается моноблочная конструкция с наддувом. Желательно приобрести пакет монтажных комплектующих с корпусом и крышкой для горелки. При этом обязательно учитывайте совместимость горелки с генератором.

Изготовление горелки с компрессором более сложное, но эффективное. В качестве компрессора подойдет обычный краскопульт китайского производства. Так топливо будет расходоваться экономно, а качество смеси будет на должном уровне, и у вас появится возможность регулировки мощности оборудования. Если дизельная горелка своими руками изготовлена качественно и надежно, то для окружающих она не будет представлять никакой опасности.

Как установить горелку

Горелку на дизеле следует монтировать после того как установлен котел и дымоход. Процесс установки горелки предусматривает и монтирование дополнительного оборудования, а именно, топливного бака с поплавком, фильтра, насоса, системы трубопроводов, компрессора, вентилятора и горелки с режимами управления и системой для розжига.

В некоторых горелках на дизеле имеются все необходимые элементы и поэтому такие горелки не требуют установки дополнительного оборудования.

От того, насколько правильно будет установлена горелка, зависит будет ли эффективна и безопасна работа всего отопительного котла. Поэтому, для грамотно выполненного монтажа горелки следует придерживаться правил по монтажным работам. А желательней — обратиться за услугами к профессиональным мастерам.

Ремонт дизельной горелки

Если вы решили провести ремонтные работы своими руками, то запаситесь ветошью, так как это не самая чистая работа. Первым делом убедитесь в том, что кислород проходит через сопло форсунки. Нередко бывает так, что она забивается, и смесь получается не обогащенной, в результате чего снижается качество факела. Если форсунки очищены, посмотрите на фильтр. В случае если его требуется заменить, так и сделайте. Кроме того, если используется отработанное масло, то вполне возможно загрязнение канала. Его необходимо продуть сжатым воздухом, предварительно слив топливо из шланга. В принципе, этим и ограничивается ремонт дизельных горелок. Иногда имеет смысл проверять состояние электродов. Если же замечены механические повреждения или износ, то лучше поменять деталь или узел.

Несколько важных деталей

Многие специалисты советуют обращать внимание на горелки при их покупке. В частности, имеет значение их мощность, которая должна превышать топочную мощность котла. Помимо этого, имеет смысл обратить внимание и на тип регулировки. Для бытового использования достаточно одно- и двухступенчатых горелок. А вот для небольшой котельной лучше модулируемые варианты. Некоторые горелки не могут работать на нескольких типах топлива. Именно поэтому при покупке желательно позаботиться о резервном горючем. Следовательно, горелка должна работать одинаково хорошо на дизеле и на отработанном масле. К примеру, хорошим выбором будет горелка дизельная «Ламборджини», которая славится не только высокой надежностью, но и возможностью использования самого различного горючего.

Устройство готовой горелки, функционирующей на отработанном масле

При покупке газовых горелок и подобного им оборудования нередко люди интересуются тем или иным элементом и его предназначением в общей конструкции. Например, они хотят знать, откуда и куда должно перетекать масло, каким способом оно воспламеняется и прочее. Когда задумываются о том, как сделать горелку в домашних условиях, подыскивая образец для сооружения самодельного аналога, вопросов возникает еще больше. Чаще всего интересуются заменой форсунок и емкости для масла на что-либо подходящее из подручных средств.

Имея в своем распоряжении фото, схемы и чертежи горелки на отработанном масле, не каждый мастер сразу возьмется за дело. Основная причина – большое количество специфических деталей.

Обратите внимание! Неважно, из чего соорудили устройство, – принцип работы всех горелок приблизительно одинаковый: отфильтрованное и разогретое масло подается из основной емкости и сжигается в камере сгорания.

Многокомпонентный процесс состоит из нескольких этапов, и от качества составляющих деталей капельной горелки на отработанном масле своими руками будет зависеть успех ее эксплуатации:

Принцип работы горелки, функционирующей на отработанном масле

• забор и фильтрация отработки;
• перекачка и подогрев очищенного масла;
• процесс сжигания с получением тепла.

Фильтрация как начало работы горелки на отработке

Предприятия, выпускающие готовые устройства, работающие на жидком топливе или отработке, комплектуются дополнительными опциями, очищающими масло. Это так называемые заборные поплавки, которые с поверхности забирают на прогревание самую чистую порцию субстанции. Такой принцип забора отработки в данный момент присущ подавляющему большинству выпускаемых изделий, относящихся к этой категории.

Далее через шланг, выполненный из материала, стойкого к агрессивной среде, происходит порционная подача отработанного масла. Трубка обычно погружена примерно до середины основной емкости, поэтому твердая взвесь остается на дне, а на прогревание и переработку уходит более чистый слой. На этом этапе удается без дополнительных усилий довольно качественно фильтровать топливо. На дне остаются грязные примеси, песок и другие нерастворимые компоненты.

Важно! От чистоты топлива во многом зависит и продолжительность работы форсунки для горелки на отработанном масле своими руками. Поэтому стоит позаботиться хотя бы о грубой очистке масляной фракции, подаваемой в топку.

Чтобы горелка работала продолжительное время необходимо позаботиться об очистке топлива

Как известно, фильтры бывают одно- и многоразового применения. Просеивание грубых частиц может производиться через несколько слоев или фильтрующих элементов, как у готовых грелок компании Smart Burner. Традиционная комплектация разных изделий примерно одинакова: готовые приспособления редко выпускаются без фильтра или заменяющих его элементов.

Небольшой насос для перекачки – стандартная конструктивная деталь, отвечающая за бесперебойное поступление масла. Если организовать подачу для неподвижного агрегата по принципу сообщающихся сосудов, то в самодельной горелке оно может поступать на форсунку самотеком,.

Прогревание отработанного масла перед его сжиганием

Не менее важный этап подготовки устройства к работе – подогрев отработанного масла перед полным сгоранием для выделения тепла. При разогреве масло становится более жидким и пластичным, вследствие чего оптимальная консистенция отлично сжигается.

Бак преднагрева или прогревающая спираль нужны для любой горелки на отработанном масле своими руками – чертежи демонстрируют промежуточное месторасположение. Обычно это обособленная камера или капсула небольшого объема, скрытая в середине корпуса. Предназначение – как можно качественнее прогреть топливо перед процессом сгорания. У готовых изделий чаще всего есть реле температуры, отслеживающее уровень подогрева. Как правило, они работают в рабочем диапазоне 0-150 °С.

Некоторые модели горелок обустраивают электрическим ТЭНом для подогрева масла

Внимание! Горелки, приспособленные под комбинированные суспензии, обычно имеют емкость для прогревания. Дизельное топливо в самодельных горелках на солярке в разогреве не нуждается.

Производители по-разному решают, как организовать данный этап. Горелка Гном на отработанном масле (и другие подобные модели) имеет внутри емкости небольшой электрический ТЭН, отвечающий за подогрев отработки до нужного уровня. Точно так же, как и в этом случае, каждый изготовитель по-своему решает и вопрос о подаче масла. Часто за уровень его поступления отвечают поплавковые переключатели и насосы. Система самостоятельно отключается при заполнении бачка преднагрева.

Подача сжатого воздуха для утилизации отработанного масла

Сжатый воздух требуется для подготовки масляной смеси к сжиганию путем ее распыления. Эта транспортировка направлена в форсунку, что осуществляется под давлением. Вследствие подачи через отдельный канал кислород обеспечивает процесс горения в любом устройстве, включая горелку Бабингтона на отработанном масле своими руками. Хотя изначально аппарат был запатентован как работающий на дизельном топливе, его приспособили и под техническое масло.

Для успешной подачи воздуха требуется мини-компрессор, встроенный в готовые приспособления на жидком топливе. Он может транспортироваться и другими способами, например, по принципу пневматики. При отсутствии сжатого воздуха форсунка может работать некорректно.

Сжатый воздух в горелке необходим для подготовки масла к сжиганию

Полезный совет! Рабочее давление помогает отслеживать небольшой манометр, благодаря чему сохраняются параметры, необходимые для полноценной эксплуатации всего аппарата.

Регулирование воздушного потока обеспечивает специальный соленоидный клапан на корпусе. В дорогостоящем оборудовании также предусмотрены воздушные фильтры для очистки воздуха. Они будут полезны в запыленных мини-цехах, котельных или других помещениях, где забираемый для процесса горения воздух имеет много примесей. Для работы форсунки для горелки на отработанном масле своими руками нужна регулируемая вторичная подача воздуха. За синхронную работу всех узлов отвечают такие детали горелки:

• форсунка (сопло);
• топливный отсек;
• нагревательный бак;
• клапан подачи воздуха;
• регулятор подачи масла;
• манометр для проверки давления (его может и не быть);
• нагнетающее устройство (вентилятор).

В готовых аппаратах поджигание обеспечивают электроды. Подача сжатого воздуха осуществляется по воздушному каналу, оттуда он попадает в форсунку. Туда же после подогрева идет и отработанное масло. Если форсунка чистая, она производит качественное поджигание топлива, предполагающее появление ровного непрерывного пламени.

Каждая горелка на отработке должна быть оснащена клапаном подачи воздуха

Источник