Что такое печь на отработке и как ее сделать

Отслужившее свой срок индустриальное масло является ценным углеводородным сырьём, подлежащим утилизации. Один и способов его применения заключается в сжигании в специальных печах. Печка на отработке способна обогреть жилое и производственное помещение, а сделать ее можно своими руками.

Технологии применения

Существуют различные технологии, позволяющие использовать отработанное масло:

• тонкая очистка от загрязняющих частиц и суспензий и подготовка для вторичного использования;
• разделение на фракции в установках для крекинга с целью получения жидкого печного топлива;
• непосредственное сжигание в специально оборудованных топочных камерах, которыми для этой цели может быть оборудован котёл или печка.

Вторичное использование масел по прямому назначению возможно далеко не всегда. Для этой цели годится не любое вторичное сырьё. Очистке с целью повторного использования обычно подвергается отработка одного типа масла (а не смесь различных продуктов). Например, слитое трансмиссионное масло очищается от металлической стружки, твёрдых и жидких загрязнений, после чего вновь заливается в редуктор.

Для осуществления крекинг-процесса требуется наличие оборудования, которое обычно используется на нефтеперерабатывающих заводах. Таким образом, для переработки надо перевозить сырье на специализированные предприятия.

Использование отработки в качестве готового топлива более удобно, его можно осуществлять на месте. Для этой цели пригодно масло любого типа, а также произвольные смеси различных видов масел.

Целесообразность использования отработанного масла

На рынке отопительных агрегатов представлен широкий выбор котлов, воздушных обогревателей и печей заводского изготовления, рассчитанных на сжигание отработанных масел. Они представляют собой разновидность агрегатов, работающих на жидком топливе. Такие установки могут применяться в системах водяного и воздушного отопления зданий различного назначения, таких как жилой коттедж, загородный домик, производственный цех или офис, складское помещение, гараж, теплица.

Обратите внимание! В экономическом отношении применение отопления на отработке имеет важное преимущество – низкую стоимость топлива.

В наибольшей степени это имеет отношение к предприятиям, осуществляющим обслуживание различных видов техники, связанное с заменой масла. Кроме пунктов автосервиса, сюда относятся все крупные промышленные предприятия, имеющие машинный парк автомобильной, строительной и другой техники, депо организаций железнодорожного транспорта, обслуживающие дизельные электровозы.

Все производственные субъекты, перечисленные выше, имеют некоторый, постоянно пополняемый объём отработанных смазочных материалов, подлежащих утилизации. Она, в свою очередь, требует определённых затрат, в том числе и со стороны владельца вторичного сырья. В таких условиях использование отработки в качестве жидкого топлива может принести прямую выгоду.

Рассмотреть возможность организации отопления с использованием масляной отработки также имеет смысл, когда есть возможность дёшево приобретать это топливо регулярно и в достаточных количествах.

Принцип работы горелок на отработке

Отработанное масло как жидкое топливо имеет свои особенности. Во-первых, оно существенно гуще дизельного топлива, по консистенции ближе к мазуту. Во-вторых, и это более важно, отработка чаще всего содержит различные твёрдые и жидкие включения. Это мельчайшая металлическая стружка, образующаяся в результате износа трущихся металлических поверхностей, частицы кокса, возникающие при воздействии на масло высоких температур. При сборе отработанного масла в него могут попадать влага, охлаждающие жидкости и другие посторонние включения.

Особенности технологии сжигания отработанных масел заключаются в следующем:

• необходимость предварительной очистки отработки от механических загрязнителей;
• разогрев масла перед подачей в камеру сгорания, обеспечивающий повышение текучести топлива и испарение влаги;
• особая конструкция самой камеры сгорания, обеспечивающая горение не жидкой субстанции, а паров перегретого масла.

Центральным элементом большинства конструкций горелок котлов и печей на отработке является тарельчатая деталь, на плоскую поверхность которой подаётся предварительно разогретое масло. В процессе работы тарелка разогревается до очень высокой температуры, благодаря чему масло на ней мгновенно испаряется и вспыхивает. Дозированная подача разогретого масла производится через форсунку или капельницу. Изменением интенсивности подачи отработки регулируется нагрузка котла или печки.

Виды конструкций

Полное сгорание такого вида топлива, как масляная отработка, возможно только при его испарении или газификации. Все котлы и печи на отработке используют различные методы газификации. По этому признаку все агрегаты подразделяются на две категории. К первой относятся котлы и печи, осуществляющие предварительную газификацию топлива (имеющие горелки Бабингтона с наддувом). Ко второй – агрегаты, оборудованные испарителями, газифицирующими отработку в процессе сгорания (капельные и пиролизные).

Горелки с наддувом

В основе таких конструкций лежит принцип, запатентованный в своё время Робертом Бабингтоном. Первоначально горелки Бабингтона использовались в котлах и печах, работающих на дизельном топливе. Впоследствии такие горелки стали применяться в некоторых агрегатах, предназначенных для использования в качестве топлива смеси отработанных масел. Принцип работы печей для отработки с наддувом заключается в следующем.

Предварительно разогретая отработка под действием небольшого давления или самотёком подаётся на некую поверхность, обычно имеющую форму полусферы, в которой имеется одно или несколько отверстий малого диаметра. К отверстиям с обратной стороны поверхности подведены трубки, по которым поступает сжатый воздух. При попадании капель горячего масла в струи воздуха, происходит распыление топлива, то есть образование топливно-воздушной смеси, которая подаётся в камеру сгорания. Так обеспечивается оптимальный баланс паров топлива с кислородом, благодаря чему происходит практически полное сгорание отработки.

Избытки масла, которые не были распылены струями воздуха, стекают по поверхности вниз, возвращаясь вновь в топливный бак. Подача воздуха может осуществляться компрессором или напорным вентилятором.

Горелки с капельной подачей топлива

Конструкции такого типа считаются наиболее простыми, поэтому чаще всего используются при кустарном изготовлении горелок своими руками. Камеры сгорания агрегатов капельного типа обычно устроены следующим образом.

В нижней части камеры располагается ключевой элемент конструкций этого вида – чаша-испаритель, на которой происходит процесс горения. Предварительно разогретая отработка подаётся по трубке небольшого диаметра и каплями или тонкой струйкой падает на чашу. Раскалившаяся в процессе горения чаша мгновенно испаряет поступающую жидкость, пары которой тут же воспламеняются. Основная часть камеры сгорания располагается выше испарителя.

Пиролизные котлы на отработке

Процесс пиролиза характеризуется тем, что горение топлива и газифицированных горючих компонентов, называемых пиролизным газом, происходит раздельно. Обычно пиролизные котлы отличаются протеканием процесса горения при недостатке кислорода. Однако данное условие не является обязательным. В какой-то мере пиролиз имеет место при любом сгорании различных веществ.

При горении паров масляной отработки также происходят процессы пиролиза, в результате которого выделяется газ, содержащий горючие компоненты. В конструкциях пиролизных печей созданы условия для полного использования энергии, содержащейся в газах. Для этой цели несколько изменяется устройство камеры сгорания. Удлиняется путь, который проходят горящие газы, движущиеся в направлении дымовой трубы.

Конструктивно это достигается следующим образом. Камера сгорания окружается водяной рубашкой, снабжённой вертикальными сквозными проходами для раскалённых газов, в которых продолжают догорать пиролизные компоненты.

Масляная отработка, поступающая в камеру сгорания печи, испаряется и воспламеняется в нижней области камеры. При этом часть вещества сгорает сразу, выделяя тепло, другая часть под воздействием температуры подвергается пиролизному разложению. Продукты этого разложения вместе с раскалёнными газами поднимаются в верхнюю область камеры, нагревая при этом водяную рубашку печи или котла. По ходу своего движения продукты пиролиза продолжают тлеть в условиях недостатка кислорода, потреблённого открытым пламенем сгоревшей части топлива.

Далее горящие газы, достигая закрытого верхнего торца, двигаются через проходы в водяной рубашке. Они направляются опять вниз, где располагается выход к дымовой трубе. На протяжении этого зигзагообразного пути происходит догорание частиц топлива, сопровождающееся теплоотдачей от камеры сгорания к водяной рубашке.

Очевидно, что такой замысловатый путь догорающие газы не в состоянии пройти только под воздействием естественной конвекции. Для обеспечения работоспособности такого устройства печи необходимо наличие дополнительного дутья. Принудительный приток воздуха обеспечивается обычно вентилятором с регулируемыми оборотами, направляющим воздух вниз камеры сгорания. Для увеличения экономичности печи или котла забираемый из атмосферы воздух перед подачей в камеру сгорания можно нагревать, используя тепло выходящих дымовых газов.

Печь на отработке из газового баллона

Следует заметить, что цены на заводские агрегаты, рассчитанные на сжигание масляной отработки довольно высоки. Это относится как к европейским, так и отечественным продуктам. С другой стороны, основы конструкции камеры сгорания таких отопительных приборов очень просты. Эти два обстоятельства привели к тому, что многие пытаются самостоятельно изготовить печку на отработке, при этом имеется множество успешных примеров.

Печь-буржуйка отличается от котла тем, что отапливает то помещение, в котором она установлена путём нагревания окружающего воздуха своими стенками. Как отопительное устройство печь уместно использовать для обогрева гаража, сарая, небольшой мастерской.

При выборе подручных материалов, из которых можно сварить печь своими руками, мастера часто останавливаются на газовых баллонах. Действительно, форма и размер этих ёмкостей почти идеально подходят для изготовления корпуса печи. Чаще используются резервуары от газобаллонного оборудования автомобилей, которые имеют форму цилиндра с закруглёнными торцами.

В торце баллона, который будет располагаться внизу, прорезается отверстие для приваривания перфорированной трубы диаметром около 100 мм. Это будет камера сгорания. Перфорированная часть располагается внутри баллона.

Чашей-испарителем будет служить нижний выпуклый торец баллона. Подача топлива осуществляется через трубу, проходящую насквозь через верхний торец, а выпускная труба приваривается к боковой поверхности баллона в его верхней части.

Вместе с подачей топлива следует предусмотреть принудительное нагнетание воздуха в камеру сгорания. Для этого часто используют автомобильные вентиляторы, производительность которых можно регулировать, изменяя напряжение питания.

Для изготовления печки на отработке своими руками нужны чертежи, которые необходимо составить самостоятельно, либо воспользоваться готовыми.

Как изготовить печь из листового металла

Использовать листовой металл при изготовлении самодельной печи в некотором смысле предпочтительней, чем газовый баллон. Стальной лист можно выбрать большей, чем стенки баллона, толщины, что обеспечит более длительную эксплуатацию. По возможности следует выбирать жаропрочную сталь, которая будет лучше работать в условиях высоких температур.

Корпус печи при таком выборе материала будет иметь прямоугольную форму. В остальном конструкция камеры сгорания может быть такой же, как у газобаллонного аналога. Плоская форма верхнего торца печи на отработке может быть использована как варочная поверхность, на которой можно вскипятить чайник и приготовить еду.

Чтобы увеличить площадь варочной поверхности, ввод топлива с наддувом можно осуществлять через боковую стенку агрегата. Схема для изготовления своими руками печи на отработанном масле поможет правильно выбрать материал и выполнить оптимальный раскрой.

Меры безопасности

При эксплуатации печей и котлов, работающих на масляной отработке, следует помнить, что они являются объектами повышенной пожарной опасности в той же мере, как и любые другие отопительные агрегаты на жидком топливе.

Во избежание неконтролируемого возгорания в помещении, где работает печь, необходимо соблюдение следующих правил:

• применять следует только тот вид топлива, на который рассчитан используемый агрегат;
• применяемое топливо не должно содержать воду, что чревато резким её закипанием в камере сгорания с последующим выбросом пара с горящим маслом;
• условия хранения отработки должны исключать ее возгорание и попадание в нее влаги.

Кроме пожарной опасности необходимо помнить о токсичности продуктов горения, удаляемых дымовой трубой. По этой причине очень важно постоянно следить за исправностью системы удаления дымовых газов и не допускать их скопления в обогреваемом помещении.

При использовании отопительных агрегатов заводского производства безопасный уровень эксплуатации обеспечивается соблюдением всех пунктов инструкции для пользователя, а также своевременным и полным проведением мероприятий по техническому обслуживанию оборудования.

Кроме перечисленного, существует достаточно серьёзная опасность получения ожога о печную поверхность, которая разогревается до очень высокой температуры. Расположение устройства должно сводить к минимуму возможность случайного прикосновения к его поверхности незащищённой кожей.