24artstroy.ru

Строительный журнал
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Горелка на отработке для твердотопливного котла на естественной тяге

Горелка на отработке для твердотопливного котла на естественной тяге

Отработанное масло является продуктом переработки основных технологических процессов на промпроизводстве, в транспортной отрасли, и электротехники, в виде утилизированного трансформаторного масла. Необходимость его использования вызвана требованием по защите окружающей среды, а также тем, что при сжигании данного продукта переработки, выделяет практически равное количество тепла, как и при сгорании солярки. При этом себестоимость выработанной единицы тепловой энергии обходится, как минимум, в 3 раза меньше. Для того чтобы сжигать такое горючее, потребуется особенное устройство — горелка на отработке в твердотопливном котле.

Принцип работы горелки Бабингтона

Несколько слов об истории изобретения. Рассматриваемый способ сжигания тяжелых фракций жидкого топлива появился относительно недавно – в середине прошлого века. Если точнее, то изобретатель Роберт С. Бабингтон (R.S. Babington) запатентовал свою горелку на дизельном топливе в 1969 году. Однако, срок действия патента давно истек и теперь ее устройство доступно всем интересующимся.

Изобретение Бабингтона по принципу работы в корне отличается от традиционных масляных горелок, где смесь воздуха и топлива впрыскивается форсункой под давлением:

  1. Отработка или дизель подается из бака насосом малой производительности.
  2. Топливо капает на рабочую поверхность – сферическую или наклонную. По ней горючее стекает вниз, образуя тонкую пленку.
  3. В центре указанной поверхности проделано отверстие малого диаметра (не более 0.3 мм), сквозь которое компрессор нагнетает сжатый воздух.
  4. Горелка Бабингтона на отработанном масле работает по следующему принципу: поток сжатого воздуха, выходящего через малое отверстие под давлением, отрывает часть масляной пленки от поверхности.
  5. В результате получаем струю топливовоздушной смеси, которая после розжига образует устойчивый факел пламени. Он направляется в топку печи или котла, нагревая стенки камеры либо водяную рубашку. Ниже на рисунке показана схема работы горелочного устройства:

Поскольку часть топлива течет мимо отверстия, организован сток обратно в бак

Здесь хорошо видно, что несгоревшие остатки отработанного масла стекают с полусферы в специальную емкость, а оттуда — обратно в главный бак. Из него топливо поступает на сжигание уже под небольшим давлением, причем предварительно подогревается для разжижения. Как видите, никаких фильтрующих элементов конструкцией не предусмотрено.

Подогрев отработанного масла или дизельного топлива перед сжиганием горелкой Бабингтона очень важен и вот почему:

  1. Нагретая отработка разжижается и образует более тонкую пленку на рабочей поверхности, которая хорошо распыляется потоком воздуха. Это способствует более эффективному горению.
  2. Чем мельче капельки жидкого топлива, взвешенные в струе, тем легче произвести розжиг котла или печи Бабингтона в ручном/автоматическом режиме.

Справка. Найти и купить готовую горелку Бабингтона в заводском исполнении нереально. Известные производители масляных и дизельных агрегатов, например, KROLL или EURONORD, таковых не производят. Выход один – заказать горелку хорошему мастеру или же сделать ее самому.

Чем отличается паяльная лампа от горелки Бабингтона

Часто работу горелки с наддувом сравнивают с горением всем хорошо известной паяльной лампы. И действительно, их устройство имеет определенные сходства. А вот принцип действия абсолютно разный. В паяльной лампе бензин, находящийся в закрытой емкости, подвергается воздействию избыточного давления воздуха, создаваемого ручным насосом. Этот воздух не смешивается с горючим, а только выталкивает его в наверх, к форсунке. По пути бензин прогревается и испаряется в кожухе трубы, после чего поступает в жиклер форсунки. Выходя из него, горючее смешивается с воздухом и сгорает, образуя мощный факел пламени.

Все происходит наоборот в вертикальной горелке Бабингтона на отработке. Через форсунку продувается воздух, а не топливо, при этом загрязненное масло не испаряется, а только подогревается до определенной температуры (не более 70 ºС). При этом жидкость сгорает не полностью, часть ее уходит в отстойник. Из-за того, что отработку испарить и подать сквозь форсунку в зону горения чрезвычайно сложно, изготовить горелку на отработке из паяльной лампы не представляется возможным. Как и заправлять бабингтоновский агрегат бензином, это не только неэффективно, но и просто опасно.

Читать еще:  Как пользоваться кислородной горелкой?

Меры безопасности

    Горелка на маслах и других ГСП может быть опасна при неправильной установке и эксплуатации, чтобы избежать пожара, нужно соблюдать ряд мероприятий:
  • полы и стены из горючих материалов обшивают металлом или асбестовыми листами;
  • запас топлива хранят на безопасном расстоянии;
  • потеки масла необходимо своевременно удалять;
  • электрические элементы установки необходимо тщательно изолировать, чтобы избежать искрения в зоне распыления масла;
  • горелку нужно располагать вне досягаемости воздушных потоков и сквозняков.
  • Горелку с открытым соплом нельзя оставлять без присмотра в работающем состоянии!

    Горелка Бабингтона, в отличие от паяльной лампы, переделанной для работы на отработке — надежный и долговечный агрегат, не требующий сложного обслуживания. Достаточно периодически очищать топливную систему, бак и отстойник, продувать воздуховод в холостом режиме, а также следить за исправностью компрессора и масляного насоса. Исправная горелка — надежный и экономичный агрегат с длительным сроком службы.

    Подготовка форсунки

    Для начала нам нужно подготовить сферическую форсунку, по которой будет течь отработанное масло. В ней необходимо проделать отверстие диаметром 0,2-0,3 мм. Чем больше диаметр отверстия, тем больше будет мощность горелки. И здесь нас поджидает небольшая трудность, связанная с тем, что воздушный канал должен быть очень ровным – воздух должен бить вперед, в трубку форсунки, а не в ее стенки. Идеально было бы пройти отверстие не вручную, а на станке, используя сверло подходящего диаметра.

    Если вам повезет найти готовый жиклер с подходящим диаметром, то это будет идеальный вариант – его нужно смонтировать в центре полусферы.

    Если вы не найдете полусферу, используйте закругленный кусочек листового металла, к которому изнутри приварен жиклер, как это показано на картинке.

    Результатом нашей работы станет получение самой главной части нашей горелки на отработанном масле – это распылительная форсунка. По ней будет течь подогретое топливо, распыляющееся за счет поступающего воздуха. Отсюда топливно-воздушная смесь попадет в трубу горелки, а на выходе будет бушевать пламя. Установив горелку в универсальный котел, мы получим недорогой источник тепла.

    Преимущества горелок на отработанном масле

    Данное устройство, помимо основного предназначения в виде эффективного перевода топлива в тепловую энергию, дополнительно рассматривается как способ полезной утилизации отработки, непригодной для дальнейшего использования. Под словом «отработка» подразумевается следующее:

    • Смазочные материалы (масла).
    • Средние и легкие отопительные масла, а также некоторые виды тяжелых.
    • Отработанные полусинтетические, минеральные и синтетические масла.
    • Жир растительного и животного происхождения.
    • Дизтопливо любого качества.
    • Растительные масла (рапсовые, либо общие масла).

    Перечисленные материалы имеют достаточный энергетический потенциал. Учитывая, что стоимость отработки копеечная (зачастую отработанное масло отдают даром), найти аналогичный энергоноситель без финансовых затрат невозможно.

    При использовании моторных масел, в него попадают различные примеси. Поэтому отработка всегда загрязнена. Также сама специфика материала подразумевает способность обволакивать трущиеся детали тонким слоем — отработка липкая. Сопоставив перечисленные факты легко догадаться, что обычная горелка такое горючее использовать не сможет. В этом и кроются особенности устройства горелки на отработанных маслах:

    • Невосприимчивость к загрязнению топлива твердым мусором.
    • Нечувствительность к обводненности отработки (попавший антифриз, либо вода).
    • Наличие подогрева (грязное топливо имеет высокую вязкость, что помешает воздуху образовать нужную смесь).
    • Устройство, способное справиться с розжигом густого тумана (смесь грязного топлива и кислорода).

    Специфичное горючее (отработка) накладывает ограничения на сферы применения горелки. Из-за загрязненности, отработка не может применяться для отапливания жилых домов. Технические комнаты в виде котельной в частном доме, либо подсобные помещения (мастерская, гараж и т.д.) подойдут как нельзя лучше.

    Принцип работы заводской горелки на отработке

    Горелка на масле устанавливается в топку котла – пламя должно нагревать теплообменник. В самом начале, когда вы включаете горелку (первое включение), топливный насос через топливозаборник и систему фильтров втягивает отработку из расположенной на некотором удалении емкости в специальный бак. Там установлены электрические ТЭНы, которые нагревают топливо до температуры 50-60 градусов.

    В баке для отработки стоят ТЭНы.

    После этого компрессор подает давление воздуха. Воздушный поток выдавливает топливо через специальное сопло, распыляя его факелом. При этом смесь дополнительно обогащается кислородом посредством специального вентилятора, установленного в корпусе горелки. За соплом стоит пьеза, она работает беспрерывно. То есть между контактами всегда есть разряд, как маленькая молния, ее видно визуально. Теплое масло, обогащённое кислородом, воспламеняется. В качестве топлива нельзя использовать:

    • бензин, растворитель или солярку в чистом виде (нужно смешивать с маслом);
    • синтетическое моторное и трансмиссионное масло;
    • новое моторное масло.
    Читать еще:  Отличие горелки пропановой от ацетиленовой

    Горелка работает громко, даже очень. Чем сильнее давление воздуха, тем сильнее звук и, соответственно, больше пламя. Чтобы как-то упорядочить факел пламени на конце горелке предусмотрен рассекатель. Команды на включение и выключение аппарата дает электронный блок, оперируя информацией от выносных термодатчиков.

    За границей утепление панельного дома изнутри считается нормой, хотя по правилам теплотехники это является ошибкой.

    Керамическая теплоизоляция Астратек по характеристикам производителя – просто чудо средство. На самом деле все не так радужно. Далее здесь.

    Горелки бывают одноступенчатые и двухступенчатые. Одноступенчатые при запуске сразу начинают работать на полную мощность (ту, которую вы выставили). Двухступенчатые приборы включаются в два этапа. На первом они сначала выдают 25% мощности и постепенно повышают до 50% или 70% в зависимости от модели. На втором этапе горелка выходит на полную мощность. Обратите внимание на то, что первая ступень у разных моделей горелок на отработке может отличаться, то есть мощность повышается по своей индивидуальной схеме.

    Производители и цены грелок на отработанном масле

    На российском рынке представлены как отечественные модели горелок, так и зарубежные. В основном это китайские изделия, или изготовленные при участии Китая. Но это не означает, что их качество ненадлежащего уровня. В Китае тоже умеют делать качественные вещи, просто чаще всего наши коммерсанты везут на российский рынок дешевый низкопробный хлам. В сертифицированных магазинах все совсем иначе – качество на высоте, гарантии, сервисное обслуживание.

    Новая жидкая теплоизоляция Корунд предназначена для утепления металлоконструкций.

    В принципе теплоизоляция Актерм, по отзывам, имеет аналогичные характеристики. Подробнее тут.

    Среди популярных производителей можно отметить:

    • Master – совместное производство Польши и Китая;
    • Euronord – Китай;
    • Kroll – Германия;
    • Nortec – Китай;
    • Caeq – Канада;
    • Олимпия – Россия, изготавливается на базе горелки OLB из Южной Кореи.

    Цена горелки на отработанном масле зависит от комплектации и мощности. Из дешевых Nortec WB40 мощностью от 15 до 40 кВт с расходом 1,5-3,9 кг отработки в час. Цена 92200 рублей. Для сравнения представим одну из самых дорогих моделей горелок Kroll KG/UB – мощность до 1276 кВт, расход на максимуме 110 кг отработанного масла в час, цена 1837 тыс. рублей (почти 2 млн.). При этом выпускается без фиспакета, его нужно приобретать отдельно.

    Правила эксплуатации

    Для того, чтобы горелка была безопасной в эксплуатации, необходимо, чтобы все части связанные с подачей воздуха и отработанного масла были герметичны. К тому же, необходимо обезопасить хранилище отработки от случайного попадания на нее огня. Для этого необходимо сделать металлический экран. Его можно так же сделать и из других негорючих материалов.

    Для безопасности также важно, чтобы факел горел строго прямо (это зависит от точности расположения по центру просверленного малого отверстия). Не менее важным является и правильная регулировка подачи масла в горелку. Ее можно осуществлять за счет продольного смещения трубки со сферой (полусферой) внутри тройника.

    Плюсы горелок на отработке

    • Приобретая горелку на отработке, Вы получаете возможность избавиться от отработанного масла и обеспечить себя максимально дешевым источником энергии.
    • Во всех масляных горелках имеется автоматическая система управления, осуществляющая безотказную и безопасную работу устройства, и компрессор, благодаря которому обеспечивается оптимальный состав топливно-воздушной смеси.
    • Горелки на отработанном масле имеют широкий спектр используемого топлива: минеральные и синтетические отработанные автомобильные масла; масла для автоматических коробок передач; трансмиссионные масла вязкостью до 90W по классификации SAE; индустриальные масла; гидравлические масла; керосин; масла растительного происхождения; светлое и темное печное топливо; дизельное топливо.
    • Наряду с полным сокращением затрат на отопление, основное преимущество использования горелок на отработанном масле — защита окружающей среды.
    Читать еще:  Горелка и резак разница

    Особенности устройства горелки на отработанном масле

    Принцип работы масляных горелок не отличается от принципа работы горелок на мазуте или дизельных.

    Горелка на отработанном масле для котла, как правило, не имеет ступеней и плавной регулировки мощности. Мощность её регулируется изначально под конкретное отопительное устройство. Как правило, такие универсальные горелки очень гибки в настройке и могут работать на мощности от 30 до 100% номинальной мощности.

    Качественная горелка на отработанном масле всегда содержит в своем составе блок нагрева топлива с настройкой по температуре, необходимый для разжижения топлива до необходимой текучести. Температура выбирается в зависимости от состава используемого топлива согласно инструкции к горелке.

    Горелка на отработке для теплогенератора по всем своим функциям аналогична горелке котла и отличается обычно укороченной пламенной трубой.

    Сделать горелку на отработке своими руками сложно и опасно. Мы советуем покупать горелки на отработанном масле проверенных брендов, таких как Master, Euronord, Energylogic, Kroll. Автоматизированная горелка снабжена набором датчиков и абсолютно безопасна при правильной установке.

    Как правильно подобрать горелку на отработке?

    Основными параметрами при подборе горелки являются её мощность и количество ступеней. Они определяются параметрами агрегата и технологического процесса (режима), в котором должна работать горелка.

    Мощность горелки должна быть не меньше топочной мощности агрегата (или полной его мощности) с учетом сопротивления топки выхлопным газам (противодавления). Для учета этих параметров используется диаграмма мощности горелки.

    Если устанавливаемый агрегат находится в горах или морском побережье, то необходимо корректировать расчеты с учетом атмосферного давления. Если это необходимо, наши специалисты помогут сделать расчеты.

    После определения мощности и режима работы (количества ступеней), необходимо учесть толщину передней стенки, или дверки, котла, теплогенератора, печи, чтобы подобрать необходимую длину сопла горелки, а также размеры топочной камеры.

    Длина огневой головы должна быть подобрана таким образом, чтобы быть больше толщины стенки агрегата, но не более, чем на 100 мм. Если толщина стенки слишком мала, чтобы подобрать подходящую горелку, пользуются специальными проставками, изготавливаемыми на заказ.

    Размеры камеры сгорания определяют возможный диапазон размера факела горелки. Неподходящий по размерам факел может привести, в лучшем случае, к неоптимальным параметрам работы агрегата, а в худшем – к расплавлению его стенок или самой горелки.

    Ещё одним важным параметром является диаметр отверстия под горелку. Не получится установить выбранную модель, если диаметр её сопла больше диаметра отверстия. Чаще всего горелка устанавливается на специальную плиту, которую можно заменить, но это доступно не всегда.

    Получить консультацию по подбору горелки можно у специалистов компании «Энергомир». Мы поможем сделать все расчеты и учесть нюансы.

    Отличия горелок на отработке

    Кроме основных, общих для любой техники, отличий, состоящих в качестве применяемых компонентов, горелки на отработанном масле отличаются принципом подачи топлива.

    1. Эжекция. Подача топлива в горелку из топливной емкости осуществляется с помощью топливного насоса. Масло закачивается в преднагревательный бачок, а далее подаётся на форсунку с помощью эжекции — всасывания топлива за счет разрежения, создаваемого прохождением воздуха из компрессора. Как правило, это горелки китайских производителей и их прототип — немецкие горелки на отработке Кролл. Основное достоинство такого способа — неприхотливость горелки к качеству топлива, а недостаток — нестабильное давление подачи, потому что давление воздуха, поступающего с компрессора колеблется между определенными величинами, а система подачи воздуха с постоянным давлением будет стоить неоправданно дорого. Колебания давления приводят к пульсациям пламени и отклонению режима горения от оптимального
    2. ТНВД. Подача топлива на форсунку осуществляется аналогично принципу подачи топлива в двигателе автомобиля — с помощью топливного насоса высокого давления. Данный способ обеспечивает оптимальный режим сгорания, но ТНВД более критичен к качеству топлива, чем эжектор. Отличным соотношением цена/качество обладают горелки на отработке Master.
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector