Отработанное масло — продукт, который уже выполнил свою основную функцию по защите трущихся частей различных агрегатов от преждевременного износа. Если оно уже не подлежит очистке и восстановлению, то отправляется на утилизацию. Один из способов извлечь пользу из вторсырья и дополнительно сэкономить на топливе — сделать печь на отработке своими руками.
Особенности печей, работающих на масле
Отработка — горючая жидкость, производится путем перегонки нефти. Причем теплота, выделяющаяся при ее полном сгорании, выше в 3 раза, чем у древесины, в 1,5 раза, чем каменного угля и на 20%, чем природного газа. Это свойство позволяет использовать отработку как эффективное топливо для печей.
Чтобы масло полностью выгорало, помимо основной топочной камеры печи содержат дополнительную камеру дожигания. Именно там происходит пиролиз — высокотемпературное окисление углеводородов. На выходе остается незначительное количество отходов, которые минимально загрязняют окружающую среду.
Преимущества и недостатки печей на отработке
Обогрев, организованный с помощью таких отопительных устройств, выгоден по следующим причинам:
- Высокий КПД. Он достигает 75-80%, что в сравнении с твердотопливными печами больше на 15-20%.
- Относительная экологическая безопасность. При качественном сжигании топлива в атмосферу выделяется очень мало вредных веществ.
- Экономичность. Отработанное масло уже отслужило свой срок, поэтому полученная энергия практически бесплатна.
- Простое изготовление. Можно использовать бросовые материалы — обрезки стальных труб, металлические емкости, газовые баллоны, вышедшие из употребления и т.д. Детали режутся болгаркой, свариваются, скручиваются болтами.
Минусы у печей тоже есть:
- пожароопасность;
- возможность задымления при неправильном изготовлении;
- опасность получить ожог;
- быстрое накопление сажи на стенках, необходимость регулярной чистки.
Понятно, что к дизайну в этих помещениях особых требований не выдвигается. Устройство должно быть надежным, недорогим и безопасным.
Устройство и принцип работы
На примере наиболее простой конструкции можно понять, каким образом печь на отработке функционирует.
Масло (1) заливается в нижнюю камеру (2) через отверстие (3). Заглушка на нем играет роль регулятора тяги — чем больше она открыта, тем лучше поступает в топку воздух.
После розжига масло начинает нагреваться и интенсивно испаряться. Раскаленные газы (5) поднимаются по перфорированной трубе (4) в камеру дожига (6). В процесс горения вовлекается кислород из воздуха, поступающего в отверстия.
В камере дожига при высокой температуре (до 700-800°) частицы дыма сгорают с выделением большого количества теплоты. Перегородка (7) задерживает газы в камере, чтобы температурное разложение было более продолжительным и эффективным. Оставшиеся продукты горения поступают в дымоход (8).
Конструктив может дополняться приваренными ребрами для увеличения теплообмена, наддувом для усиления тяги, водяным контуром и другими усовершенствованиями. Они расширяют функционал печи, превращая бюджетную буржуйку в полноценный отопительный котел.
Печи промышленного изготовления могут вырабатывать мощность 15-100 кВт. Они применяются для отопления площадей 150-1000 кв.м при расходе топлива от 0,5 до 10 л в час. Правда, стоят они недешево, но за счет экономии на бесплатной отработке быстро окупаются.
Материалы для изготовления печей
Отопление на отработке часто применяется для обогрева гаражей, автосервисов, сараев, подсобок. Для изготовления печей используется листовой металл, трубы и другой металлопрокат. В ход идут также старые газовые баллоны, толстые стенки которых могут выдерживать большую температуру и долго не прогорать.
В зоне горения все поверхности сильно раскаляются. Конструкция может деформироваться и при недостаточной толщине стенок потерять устойчивость и разрушиться. Поэтому металл должен быть толстым — не менее 4-6 мм.
Дымоход масляной печи также сильно разогревается, особенно в области примыкания к топке. Затем по мере отдаления от нее температура падает, но в любом случае в местах прохода трубы через горючие конструкции необходима защитная изоляция. Это могут быть только негорючие и не поддерживающие горение материалы, но не пенополистирол или монтажная пена. При нагревании они выделяют ядовитые вещества.
Особенности конструирования
Печь на отработке — отопительное устройство, где все элементы должны работать слаженно. Если их размеры и компоновка подобраны неправильно, тяга будет плохой, а обогрев неэффективным. В некоторых случаях включать печку просто опасно.
Камера для первичного горения
Основной вопрос возникает в отношении размеров емкости для загрузки масла. Ее объем не должен быть слишком большим. Чтобы холодная отработка быстро прогрелась, наливать ее сразу нужно порцией не более 0,4-0,5 л.
Размер нижней топки можно рассчитать исходя из предполагаемого расхода 0,5-1,5 л/час для помещения средней площади. В топке также должен оставаться дополнительный объем для воздуха, необходимого для горения. По минимуму это еще 2-3 л. В общей сложности объем топки составляет 6-10 л плюс-минус еще несколько литров.
Если печь будет работать длительно, камеру увеличивать не стоит. Лучше организовать капельную или струйную подачу масла из отдельной емкости, чтобы топливо быстро прогревалось и вступало в экзотермическую реакцию. Скорость поступления регулируется краном на подающем шланге.
Для удобства чистки можно нижнюю емкость оборудовать масляной ванной. Она заполняется отработкой и помещается внутрь, а для обслуживания достается через боковое отверстие со съемной крышкой.
Камера дожига
В печи, где основное горение происходит в камере дожига, она же и выступает в роли теплообменника. Ее поверхность излучает тепло, поэтому площадь теплопередачи должна быть достаточной для обогрева конкретного помещения. Для ее увеличения снаружи к емкости можно приварить поперечные ребра из листовой стали.
Камера дожига может нести еще дополнительные функции. Например, согревать воду для системы отопления или подключаться к булерьяну на твердом топливе. Выходное отверстие верхнего бака соединяется с дымоходом, который также выделяет тепло в окружающее пространство. Поэтому большую его часть рекомендуется разместить в помещении.
Дымоход
Для обеспечения хорошей тяги дымоотвод должен иметь достаточную высоту. Желательно, чтобы от т поддувала до верхней точки трубы было не менее 4-5 м, причем горизонтальные участки в расчет не входят.
Дымоход можно изготовить из металлической трубы или купить готовый сэндвич-дымоход. Если в помещении утепление не требуется, то на улице рекомендуется сделать наружную теплоизоляцию. Это поможет не только уменьшить образование конденсата, но и сохранить тягу. Поскольку в холодную погоду газы в дымоходе начинают быстро остывать и опускаться вниз, печка может просто «задохнуться».
Горение отработки сопровождается выделением копоти и золы, которые оседают на стенках внутри конструкции. Помимо этого само масло содержит остатки металла и других несгораемых веществ, они остаются в печи в топливной камере. Чтобы облегчить чистку, рекомендуется конструкцию сделать сборно-разборной или предусмотреть ревизии в тех местах, откуда можно легко прочистить каналы.
Регулировка тяги осуществляется крышкой на топливной камере, а также шибером в дымоходе.
Если модель печи совсем простая и небольшой мощности, без этой заслонки можно обойтись.
Дымоход желательно устанавливать без перегибов или колен. Проблемные места чаще засоряются и корродируют, к тому же изгибы по ходу дымовых газов уменьшают тягу. Дымоотводящие трубы, особенно горизонтальные, рекомендуется соединять сборными креплениями на фланцах. Это существенно облегчает обслуживание.
Перфорированная труба
Ее сечение подбирается в зависимости от размеров помещения. Для среднего гаража 6х4 м достаточно трубы Æ57 мм, для больших площадей подойдут квадратные профили сечением 100х100, 120х120 мм.
Диаметр отверстий, через которые в эжектор попадает воздух, в среднем 7-10 мм. Количество рекомендуется подбирать экспериментальным путем:
- Для начала просверлить отверстия общей площадью, равной 1/2 площади сечения эжектора.
- Запустить и проверить работу печки.
Если наблюдается копоть, нужно добавить несколько отверстий и повторить испытания. При оптимальной площади перфорации дым прозрачный, почти невидимый.
В случае, когда просверлено сразу слишком много отверстий, тяга будет обратной. Произойдет задымление самого помещения, а трубу придется заменить.
Для повышения мощности количество эжекторов можно увеличить до 2 или 3. Между ними в нижнем баке устраиваются заслонки, которые при необходимости открываются. Например, при трех работающих эжекторах помещение быстро прогревается, а после перекрывания двух из них оставшаяся труба обеспечивает комфортный прогрев в экономичном режиме.
Как сделать печь на отработке своими руками
Конструкции могут быть открытыми, то есть с трубой-эжектором без всякого защитного короба, или закрытыми, где эжектор помещен внутрь какой-либо металлической емкости. Легче и быстрее в изготовлении открытая печь.
Простая из 2 баков
Состоит из нижней и верхней камеры, перфорированного эжектора, дымохода. Сваривается из листового металла либо обрезков труб, стальных профилей.
Для организации прочисток по длине дымохода устраиваются фланцевые соединения. Они должны располагаться также в каждом колене, если труба изгибается.
Чертежи печи на отработки дают наглядное представление о компоновке элементов, их размерах, способе соединения деталей:
Печь с наддувом
Изготавливается с закрытым инжектором, то есть труба с отверстиями находится внутри теплообменника. С помощью компрессора подается воздух, а масло по капле вливается на разогретую чашу через воронку. В верхней части крепится дымоход. Для изготовления чаще всего используется газовый баллон.
Главное преимущество — нет искр и пламени, соответственно, обеспечивается большая пожаробезопасность, чем при открытой трубе.
С водяным контуром
Такие печи используются для отопления объектов площадью до 300 кв.м. Основное отличие состоит в том, что вокруг теплообменника монтируется металлический короб, наполненный водой.
Теплоноситель циркулирует по системе отопления, согревая помещения очень дешевым теплом. Масло подается через поплавковый дозатор небольшими порциями. Для изготовления «водяной рубашки» используется нержавейка или качественная сталь.
В систему монтируется группа безопасности из манометра, клапана и автоматического отводчика для сброса воздуха. Для нормальной работы отопления необходимо провести расчет по мощности.
С капельной подачей
Принципиальное отличие от печек с масляными ваннами состоит в том, что отработка поступает в зону горения небольшими порциями. Это позволяет регулировать мощность, а также снизить расход топлива на 20-25%.
Способ подачи масла каплями с одной стороны более практично, чем сжигание сразу большого количества отработки. Но, как показывает опыт, есть еще одна опасность. В емкости, где хранится топливо и откуда осуществляется подача, могут накапливаться взрывоопасные пары. Если они через шланг попадают в печь, возникает бурная реакция вплоть до пожара. Поэтому топливо должно быть достаточно чистым, без включений бензина и других легковоспламеняющихся жидкостей, которые являются источником испарений.
Как пользоваться
Для быстрого розжига масла нужно наливать немного — 0,2-0,5 л. Затем добавить небольшое количество растворителя или другой горючей жидкости. Поджечь смесь можно с помощью горящей бумаги или ткани, которая помещается в камеру. Крышка должна быть полностью открыта.
Когда отработка разгорелась и печка вышла на рабочий режим, пламя регулируется задвижкой. Чтобы потушить печь, достаточно прекратить подачу воздуха. Для этого задвинуть полностью крышку на топливной камере. Через несколько минут весь кислород выгорит, и пламя потухнет.
Требования к установке
Печь на отработке — чрезвычайно опасный объект, неосторожное обращение с которым может привести к пожару. В радиусе 2-3 метров не должны храниться горючие материалы. Для защиты пола и перекрытий устраивается негорючая подставка из кирпича или бетона.
Нельзя оставлять печь без присмотра. В помещении должны соблюдаться меры противопожарной безопасности, присутствовать средства тушения огня. Обязательна хорошая вентиляция.
Требования к топливу
Когда говорят, что в печке допускается сжигать любую отработку, это верно только отчасти. В качестве топлива пригодно моторное, трансмиссионное или индустриальное масло, но без примесей, металлической стружки и воды. При нагреве вода закипает и выплескивается, что вызывает резкое воспламенение.
Для удаления ненужных взвесей рекомендуется отработку фильтровать и отстаивать в бочке. Вода опускается вниз, летучие вещества испаряются. Емкость должна быть открытой, а в месте ее установки необходимо организовать вентиляцию.
Есть достаточно эффективный способ преобразования отработки не очень высокого качества в топливную эмульсию. Это взбивание масла в какой-либо закрытой емкости на высоких скоростях. При этом образуется однородная смесь, которая горит более равномерно, без расплескивания брызг.
Обслуживание
Главная его функция — очистить стенки от нагара и копоти. Как правило, много отложений образуется при недостаточной тяге и плохом качестве топлива. Если с этим все в порядке, то за сезон на стенках выпадает не более 5 мм отложений. Тем не менее, их нужно удалять, чтобы не ухудшить тягу.
Иногда золы накапливается так много, что она полностью перекрывает канал. В этом случае угарный газ проникает в помещение, что может вызвать тяжелые последствия.
Сажу счищают механически. Некоторые используют ударный метод — закрывают в дымоходе зажженную петарду, а после микровзрыва выгребают отходы скребком. Загустевшую жидкость из масляной ванны можно разогреть и слить. Остатки не до конца сгоревших тряпок также удалить.
Заключение
Печь на отработке — выгодный вариант отопления для гаража, мастерской или автосервиса, поскольку топливо практически бесплатное. Для изготовления используются листовая сталь, круглые или профильные трубы. Устанавливать такой агрегат нужно с соблюдением норм пожарной безопасности. Обслуживание, которое заключается в очистке камер сгорания и дымохода, проводится минимум раз в год, чтобы проход не забивался сажей и не ухудшалась тяга.
Главная страница