Печи на отработанном масле

Как сделать работу буржуйки максимально эффективной? Что нужно, чтобы создать печь на жидком топливе своими руками? В чём достоинства и недостатки таких печей и как их правильно и безопасно эксплуатировать? Ответы на эти вопросы, а также рекомендации по сборке вы найдёте в этой статье.
В предыдущих статьях мы описали обычные «базовые» стальные буржуйки, безколосниковые печи длительного горения, поршневые и «ракетные» печи. Явление пиролиза (сгорания газов), которое использовано в последних двух видах, неизменно присутствует при сгорании любого вида топлива. Самым энергоёмким горючим по праву считаются синтетические и полусинтетические нефтепродукты — бензин, керосин, машинное масло, солярка (дизельное топливо) и другие. Использовать их для отопления, просто сжигая в топке, — исключительно накладно, т. к. они специально очищены для работы в ДВС и поэтому стоят дорого.
Но есть один вид синтетических жидкостей, который не сжигается во время использования по основному назначению и остаётся горючим. Это технические масла. Являясь сопутствующим материалом работы любых механизмов, моторное масло в отработанном виде ничего не стоит. Мало того, оно подлежит утилизации, что представляет проблему владельцам сельскохозяйственных и городских автопарков. Народные умельцы, умеющие пускать в дело всё, что горит, тут же нашли применение «отработке» и на свет появились печи на отработанном масле (ПОМ).
Преимущества ПОМ
Утилизация отходов транспортной отрасли.
Исключительная продуктивность сгорания — содержание вредных примесей в выбросах незначительное.
Удобное хранение и транспортировка топлива.
Высокий КПД (от 90%).
Компактность.
Возможность использования в качестве котла.
Возможность использования в качестве плиты.
Наряду с преимуществами ПОМ имеет свои характерные недостатки, которые можно минимизировать, соблюдая правила безопасности, которые мы приведём в конце статьи.
Конструкция
ПОМ в базовом виде состоит из четырёх элементов:
Топливный бак. Представляет собой разборную ёмкость для хранения и начального горения отработанного масла (далее — ОМ или масло). Может иметь произвольную форму, но обязательно должен быть выполнен из металла от 2,5 мм. В центре бака находится отверстие диаметром, равным трубе инжектора.
Инжектор (камера сгорания). Вертикальная цилиндрическая камера (ёмкость) с перфорированными стенками, в которой происходит полное сгорание топлива при подаче вторичного воздуха через отверстия перфорации. Присоединена к отверстию бака.
Теплообменник. Полый бак произвольной формы и размера, расположенный над инжектором, в который попадает разогретый газ. В базовом варианте имеет плоскую форму с площадкой для установки ёмкости (чайник, сковорода). Внутри могут находиться стальные переборки для улучшения теплосъёма.
Дымоходная труба. Для создания перепада температуры и эффекта тяги перепад высот между входным и выходным отверстием дымохода должен быть не менее 3,5 м. Труба также служит остаточным теплообменником.
Для изготовления печи на «отработке» понадобятся развитые навыки сварщика и слесаря. Главное требование к сварным швам — они должны быть герметичными. Также необходим материал — листовой металл и подручные стальные элементы.
Рекомендации по сборке своими руками
Поскольку данное изделие — сугубо кустарный продукт, который не выпускается на заводах, стандартов или ТУ на него не существует, но есть правила, которые нужно строго соблюдать, и мы будем обращать на это особое внимание.
Изготавливаем топливный бак
Обязательные требования к баку:
Разборная или частично разборная конструкция. Раз в одну-две недели его нужно будет прочищать от нагара, кокса и т. д.
Толщина металла от 3 мм.
Отверстие по центру (по диаметру инжектора).
Отверстие или горловина (30–50 мм) на горизонтальной стенке с регулировочной заслонкой для контроля подачи первичного воздуха и заправки топлива (заливки масла).
В самом популярном исполнении, когда вся печь варится из листового и трубного материала, бак имеет форму шайбы — так его проще изготовить «с нуля» из колец двух труб соседних диаметров. В этом случае он состоит из двух деталей: герметичной чаши на ножках и «крышки» с воротником до 1/3 высоты чаши. Оптимальная высота от дна до отверстия инжектора — от 100 до 150 мм.
Вопрос. Можно ли сделать больший запас топлива за счёт размера нижнего бака?
Ответ. Можно, но только за счёт его площади. Пламя должно попадать в инжектор — это условие работы всей системы. При сжигании масла уровень зеркала жидкости в баке постепенно падает и отдаляется от входного отверстия. Неизменно настанет момент, когда пламя перестанет доставать до него. Для постоянного пополнения запаса топлива в баке устраивают дополнительные питатели.
Данная форма не является условием — баком вполне может послужить отработанный газовый баллон, стальной короб или толстостенная плоская канистра.
Заслонку на контрольное отверстие можно вырезать ножницами по металлу из жестянки и просто «посадить» на клёпку. Изготовить горловину можно из обрезка трубы, приварив снаружи гайку и соединив всё вместе болтом.
Изготавливаем инжектор
Обязательные требования к инжектору:
Высота 360–380 мм. На 5% меньше 1/10 высоты трубы дымохода (условие хорошей тяги).
Диаметр отверстий — от 9 до 9,5 мм.
Расположение отверстий — равномерно по поверхности инжектора или в шахматном порядке. Отступ снизу 20–25 мм, сверху 55–60 мм.
Толщина стенки от 8 мм (чем толще — тем лучше).
Диаметр 100 мм.
Чтобы сделать из обычной трубы инжектор, достаточно перфорировать её стенки согласно требованиям, приведённым выше. После чего он наваривается строго под прямым углом на отверстие в топливном баке.
Изготавливаем теплообменник
Развитым теплообменникам будет посвящена отдельная заключительная статья цикла о самодельных печах. Здесь мы рассмотрим его как элемент самой печи, который удерживает температуру раскалённых газов горения и позволяет реализовывать её для нагрева воздуха или жидкости.
Требования к теплообменнику (базовый вариант):
Полая ёмкость с переборкой внутри.
Верхняя стенка представляет собой плоскую поверхность.
Толщина стенок от 3 мм.
Отверстие для дымохода смещено от центра (для удобства установки чайника или кастрюли).
Может иметь ревизионный люк на боковой стенке для прочистки.
Этот элемент также может быть в виде шайбы, изготовленной аналогично чаше топливного бака. Чем толще переборка, тем лучше будет прогреваться поверхность плиты. Ревизионный люк можно закрывать листом металла 2 мм, установленным на герметик для выхлопной системы. Выходное отверстие диметром 100 мм должно иметь канал — отрезок трубы 50–100 мм, приваренный к верхней стенке.
Особенности дымовой трубы
Участок дымохода, проходящий в помещении, должен быть выполнен из стальной трубы — это даст возможность понизить температуру выброса за счёт остаточного теплообмена. Наружный участок может быть изготовлен из обычной жестяной трубы водоотлива. Однако при значительном перепаде температур в зимний период это может привести к коксованию газа в коленьях, и дымоход будет требовать регулярной (14–20 дней) очистки. Лучший, но и более дорогой вариант — утеплить трубу снаружи или установить теплоизолированную. Допускается устройство горизонтальных участков 1,5–2 м от печи.
Внимание! Обязательно установите козырёк («грибок») на выходном отверстии.
Соединения участков дымохода могут быть разборными и не требуют уплотнения. Допускаются зазоры до 2 мм. Щели большего размера приведут к нивелировке разницы давления и ухудшению естественной тяги. Сбор элементов производится таким образом, чтобы воздух из печи попадал из канала меньшего диаметра в больший.
Следует отметить, что тяга усиливается и поддерживается благодаря реактивному эффекту, возникающему при нагревании инжектора и теплообменника. Это позволяет уменьшить уровень высоты выходного канала на 10–20%.
Адаптер для дровяных печей
Если в обиходе уже имеется стальная буржуйка, дровяной котёл или каменная печь, можно приспособить её под питание раскалёнными газами масла. Адаптер представляет собой инжектор с топливным бачком.
Принципиально конструкция полностью аналогична с приведённой выше, но теплообменником выступает топка существующей печи. В топку, вместо горения топлива (дров, угля), поступает раскалённый газ от горелки и далее печь работает в штатном режиме.
Рекомендации по переоборудованию печи под масляную турбо-горелку:
Изготовьте адаптер по чертежам и рекомендациям, приведённым выше. Его отличием будет колено 90? без перфорации на инжекторе.
На выходном канале колена приварите проходной стальной лист, точно совпадающий с сечением загрузочного люка.
Для надёжной установки во избежание случайных сдвигов предусмотрите крепления на люке и проходном листе.
Адаптер должен быть устойчивым, а положение оси канала инжектора должно совпадать с центром проёма люка. Для этого может понадобиться установка печи на соответствующий уровень.
Труба дымохода должна быть устроена согласно требованиям для ПОМ.
Масляный адаптер позволит расширить возможности обычной печи. Особенно это актуально для отопления гаражей и цехов.
Печь на отработанном масле без сварки
При всех прочих достоинствах изготовление ПОМ без проведения сварочных работ, на первый взгляд, невозможно. Но, как мы знаем, работа печи и горение пламени основаны не на свойствах материала (стали, чугуна), а на физических и природных явлениях, которые одинаково постоянно протекают везде и изменяются только под влиянием состояний среды. Этим нерушимым законом мы и воспользуемся, применив для сборки ПОМ другой негорючий теплоёмкий материал, который традиционно используется для печей — кирпич.
Основным достоинством конструкции печи, которое позволит нам реализовать задумку, является постоянная тяга. Она нивелирует преимущества герметичности сварки, оперативно удаляя угарный газ и продукты горения через каналы системы.
Для кладки кирпичной ПОМ нам понадобится:
Шамотный кирпич — около 40 шт.
«Каминный» кладочный раствор или глина — 1 мешок.
Поддон для масла примерно 150х400х60 мм и дверца (можно от старого люка).
Инжектор (см. выше).
Стальной лист 6–8 мм 400х800 мм.
Две стальные трубы диаметром 120–150 мм — 1 и 1,5 м.
Гофрированные рукава с хомутами под диаметр труб — 3 шт.
Вентилятор канальный или «улитка» — 1 шт.
«Капельница» для равномерной подачи масла.
Ровное негорючее основание.
Порядок работы
1. Выкладываем ровную площадку из кирпича 40х80 см. Это будет основа и противопожарный слой.
2. Выкладываем «на ребро» борта с трёх сторон. Расстояние между осями кирпичей стенок — не более длины кирпича.
3. Вырезаем стальной лист так, чтобы он перекрывал всю площадь короба. В нём делаем отверстия для регулировки воздуха (сбоку) и инжектора (посередине).
4. Устанавливаем инжектор на лист (болтами), а лист — на кирпичный короб через раствор.
5. Возводим 4 стенки «на ребро» высотой в три кирпича таким образом, чтобы инжектор имел доступ воздуха со всех сторон.
6. На стенки укладываем плашмя кирпич, объединяя их. Получилась ровная площадка с каналом инжектора.
7. Над каналом устанавливаем по уровню трубу 1,5 м, выравнивая её по одной из наружных плоскостей.
8. Сверху устанавливаем на временные крепления (раствор, проволока) трубу 1 м строго соосно нижней.
9. Обкладываем трубы кирпичом «на ребро». Должен получиться кирпичный короб — это и есть теплообменник.
10. Верхнюю стенку («крышку») можно просто заложить кирпичом, предварительно подключив канал дымохода (можно сделать из гофрорукава).
11. Соединяем трубы гофрой и устанавливаем на нижней трубе вентилятор.
В итоге получилась эффективная стационарная ПОМ без сварочных работ.
Внимание! Используйте такую печь только при включенном вентиляторе. В противном случае возможен перегрев труб теплообменника и значительная деформация.
Один ощутимый недостаток объединяет все виды масляных горелок — свойства топлива. Отработанное масло пачкает поверхности и имеет характерный технический запах. Попадая на горячую поверхность, оно выгорает, оставляя неприятный запах. Остальные неудобства можно свести на нет, соблюдая нехитрые правила обращения с этими печами.
Спаренная конструкция
Для того, кто имеет необходимость чередовать виды топлива, подойдёт вариант печи с двумя реакторами*.
* Реактор — место горения топлива и образования выброса тепловой (в данном случае) энергии.
Спаренная печь представляет собой две топки — для твёрдого и жидкого топлива, объединённые в общий теплообменник. Частный и наиболее распространённый случай такой компоновки — когда к существующей буржуйке или печи длительного горения подключается воздушный теплообменник в виде ёмкости, а к нему впоследствии монтируется масляная турбогорелка или адаптер. При этом такая стационарная конструкция позволяет менять вид топлива, не производя дополнительных действий.
Основное преимущество — возможность проводить ревизионные, ремонтные работы и модернизацию, не прерывая отопительный процесс. Это возможно при наличии запорных устройств на каналах системы (чтобы не разгерметизировать теплообменник).
Правила эксплуатации печи на отработанном масле
В обиходе масляная печь не более пожароопасна, чем любые другие виды отопительных приборов на основе открытого огня. В большинстве случаев их устанавливают в гаражах, цехах или подсобных технических помещениях.
Держите рядом средства пожаротушения (касается всех видов печей) — огнетушитель, песок.
Перед розжигом всегда проверяйте тягу. Для этого поднесите огонь к отверстию инжектора. Его должно затягивать внутрь. Если этого не происходит, или пламя отклоняется наружу, «гуляет», ни в коем случае не разжигайте горелку! Проверьте элементы печи и дымоход — возможно требуется прочистка.
Топливный бак не должен быть заполнен доверху. Оптимальный уровень — 3/4 от дна по зеркалу жидкости. Также он не должен быть пустым — оставляйте 1/4 для отстойника.
Не взбалтывайте отстоявшееся масло перед заправкой. Если в нём есть вода, она осядет на дно. Вода, попавшая во время горения в топливо, приведёт к разбрызгиванию горящего масла через форсунки (отверстия) инжектора.
Кран подачи из фидеров должны располагаться на 20–30 мм выше от дна.
Наилучший режим работы ПОМ — равномерное горение. Используйте капельные устройства для плавной подачи и регулировки топлива.
Тщательно удаляйте масло при разливе.
Для розжига смочите бумагу в керосине или солярке и положите на поверхность масла.
Допускается инжектирование воздуха через заправочный люк при разогреве.
Правильно собранная и отрегулированная печь на «отработке» может с успехом заменить котёл. Точнее, она может стать котлом, эффективно работающим на «бросовом» топливе. Для этого нужно обустроить эффективный теплообменник. Как это сделать, мы расскажем в следующей статье.