Какие бывают печи на отработке: особенности изготовления

Печь на отработке заслуженно считается практичным и экономичным нагревательным устройством. Она позволяет получить тепловую энергию из «бросового» топлива, т.е. таких горюче-смазочных материалов, которые уже не могут использоваться по своему прямому назначению. Простота конструкции позволяет соорудить достаточно эффективную установку своими руками, не закупая дорогостоящие детали. Для этого достаточно иметь элементарные навыки в сварочном и слесарном деле.

Сущность установки

Печь на отработке получила свое название из-за того, что в ней сжигаются жидкие горючие вещества, к которым относятся горюче-смазочные материалы, остающиеся после использования. Такие материалы подлежат утилизации, т.к. загрязнены и не могут далее использоваться для автомобилей, станков и другого оборудования.

Проблема прямого сжигания указанных жидкостей заключается в выделении значительного количества дыма и опасных для здоровья человека веществ. Рассматриваемая печная установка помогает ее решить за счет двухэтапной технологической схемы. В печи жидкость доводится только до активного испарения, исключая открытое горение с выделением дыма, а тепловая энергия вырабатывается при сжигании выделяющихся газов (паров).

Данная технология дает возможность собирать печи, являющиеся эффективными нагревательными установками. Так печь с потреблением топлива в объеме 2,2-2,4 л/ч сравнима по мощности обогрева с электрическими нагревателями на 13-15 кВт.

Принцип действия

Двухэтапная технология, примененная в печах на отработке, основывается на двухкамерной конструкции установки. Первый этап осуществляется в испарительной (пиролизной) камере, где горючая жидкость разогревается до высокой температуры, достаточной для бурного испарения горючих газов. В этой камере ограничивается доступ воздуха, что не дает протекать открытому горению отработки.

Следующий этап, протекающий в топочной камере, заключается в сжигании выделяющихся газов при активном смешивании их с кислородом воздуха.

В процессе горения воздушно-газовой смеси выделяется большое количество тепловой энергии. Смесь сгорает практически полностью, что обеспечивает высокий КПД установки и малое выделение дыма. Эти способности дают возможность использовать устройства для обогрева небольших помещений в холодное время года, сушки промокшей одежды, быстрого разогрева или приготовления еды или чая. Особенно широкое применение они находят во временных помещениях (бытовках, вагончиках и т.п.).

Печи на отработке могут быть стационарными — с кирпичными стенами, если имеется постоянный и значительный объем топлива. Однако самым распространенным вариантом является небольшая, переносная установка, изготавливаемая из металла. Ее можно устанавливать по мере необходимости в любом месте.

Описанная технология реализуется следующим образом: испарительная камера устанавливается в нижней части, и здесь жидкость должна разогреваться до нужной температуры. Также поддерживается «тлеющий» режим, что дает активное выделение газов. Важно исключить преждевременное их сгорание, для этого ограничивается доступ в камеру воздуха. Совсем исключить его нельзя, т.к. он нужен для «тления» топлива, но большое его количество вызовет возгорание. Регулирование воздушной подачи обеспечивается заслонками.

Горючий газ в полном соответствии с физическими законами поднимается вверх и попадает в топочную камеру. По ходу движения он обогащается воздухом, подающимся через перфорированные стенки. Насыщенная кислородом горючая смесь вспыхивает в топочной камере, при входе которой используется прямой поджиг. Постоянно поступающий поток поддерживает горение в нужном режиме.

Несмотря на почти полное сгорание газов, рассматриваемые печи необходимо снабжать дымоходом, с выводом его за пределы помещения. Во-первых, обеспечивается отвод несгоревших остатков, что исключает даже небольшое задымление. Во-вторых, создается надежная тяга для поступления горючих газов в топочную камеру и воздушного потока для обогащения смеси.

Типы установок

Печные конструкции имеют несколько разновидностей. По механизму функционирования испарительной камеры установки разделяются на 2 основных типа:

1. Печь пиролизного типа. Процесс пиролиза заключается в разложении вещества с выделением газа при нагревании. В таких камерах поддерживается «тление» топлива при минимальном доступе воздуха. Данная установка отличается простотой конструкции, но по мере эксплуатации на стенках камеры быстро оседают тяжелые углеводородные фракции, не способные подняться вверх. Это явление требует частой чистки агрегата. Кроме того, в пиролизных печах практически невозможно регулировать температуру разогрева жидкости.
2. Устройства с капельной технологией или камеры с турбогорелками. Газификация обеспечивается разбрызгиванием отработки на элементы, разогретые до высокой температуры. Топливо подается в камеру через форсунку, а попадая на раскаленный металл, активно испаряется. При такой технологии слишком загрязненная отработка оказывается малоэффективной. Преимущество — возможность регулирования нагрева элемента и скорости подачи топлива.

Самодельные печи различаются по применяемым материалам. Распространенные варианты — конструкции из металлических листов, металлических труб и газовых баллонов. Кроме того, отличия могут возникать по принципу подачи воздуха — естественный или принудительный (поддув) поток.

Положительные и отрицательные стороны

Важная причина, обеспечивающая применение печей на отработке, когда предлагается множество различных нагревательных устройств, заключается в характере используемого топлива. Отработанные горюче-смазочные материалы доставляют много хлопот — проблемы с утилизацией, риск экологического загрязнения, повышенная опасность возгорания. Сжигание таких отходов в печи избавляет от этих проблем и обеспечивает теплом.

Выделяются также и дополнительные преимущества печей на отработке:

• конструкционная простота, дающая возможность изготовления установки в домашней мастерской своими руками из недорогих или подручных материалов;
• высокий КПД установки, обеспечивающийся практически полным сгоранием топлива с выделением большого количества тепла;
• возможность применения любой тяжелой углеводородной жидкости;
• мобильность аппарата, позволяющая его использовать в любом необорудованном помещении.

Решение об использовании рассматриваемых печей должно приниматься с учетом наличия и определенных сложностей и недостатков в их конструкции и работе. Важно понимать, что используемое топливо способно сильно загрязнять помещение при нарушении условий хранения и заливки в рабочую камеру. Для исключения этого требуется тщательный подход в обустройстве места для хранения горючего вещества. Кроме того, для устранения вредного воздействия хранящейся отработки помещение должно оборудоваться надежной вытяжной, принудительной вентиляцией.

Определенные неудобства вызывают такие факторы:

• наличие дымохода, который необходимо вывести из помещения на высоту более 3 м;
• потребность в частой чистке испарительной камеры, причем частота существенно увеличивается при сильном загрязнении топлива;
• гудение при интенсивной работе, усиливающееся в холодную погоду, что повышает уровень шума.

Если печь собрана правильно, а эксплуатация ее и хранение топлива осуществляется с соблюдением простейших требований, то установку можно смело причислить к пожаробезопасным, высокоэффективным агрегатам. Она по достоинству оценена автолюбителями, согревающимися с ее помощью в холодном гараже, а также дорожными бригадами, прокладывающими трассу вдали от населенных пунктов.

Особенности использования топлива

Для топки печи можно использовать любую маслянистую, горючую жидкость — технические или растительные масла. В ход идет моторное и индустриальное масло, масло для трансмиссий. В больших предприятиях общепита можно позаимствовать использованное, например, подсолнечное масло.

Категорически не допускается использовать такое топливо:

• бензин, керосин, растворители, спирты и другие жидкости, которые могут быстро воспламеняться;
• масла с содержанием спирта или других примесей, способных вызвать взрывоопасную ситуацию в испарительной камере.

При эксплуатации печей с капельной подачей топлива, не следует использовать масло с содержанием воды и большого количества грязи. Нежелательно использовать отработку, хранящуюся при серьезных минусовых температурах.

Чрезмерно грязная отработка способна быстро забивать канал форсунки, оседать на стенках камеры. Для того чтобы сократить необходимость чистки установки, рекомендуется заливать в печь топливо после грубого фильтрования, в идеале — обеспечивать более полную его очистку. Можно использовать покупную отработку, которая прошла первичную очистку. Для справки — цена ее значительно ниже «солярки» (в 2 и более раз).

Принципы сборки самодельных установок

Самодельную печь можно собрать для дачи, мастерской, гаража, парника. Ее можно использовать для обогрева, обеспечения горячей водой, приготовления пищи. При изготовлении таких установок своими руками предпочтение отдается дешевым, но прочным материалам и подручным средствам. Особое внимание заслуживают конструкции из труб, металлического листа и газового баллона.

Самодельная печь из труб

Одна из самых простых печных конструкций собирается на основе стальных труб разного диаметра. Работы по ее изготовлению ведутся в определенном порядке.

Формирование печного корпуса. Он выполняется из трубы, диаметром 22-25 см., с толщиной стенки более 8 мм. Длина составляет 77-82 см. Пошаговое изготовление предусматривает:

1. Снизу трубы приваривается днище, которое вырезается из стального листа толщиной не менее 4 мм. Диаметр строго круга строго соответствует размеру трубы.
2. На днище путем сварки крепятся ножки устройства. Оптимальный вариант — болт диаметром 16-20 мм, т.к. такая система позволяет регулировать высоту и ровность установки. К нижней поверхности днища приваривается гайка, в которую и закручивается болт. Обычно монтируется 4 ножки.
3. На высоте 67-73 см от низа корпуса в стенке трубы прорезается смотровой окно. Размер его не нормируется, но должен позволять контролировать горение. Окно должно закрываться дверцей, которая вырезается из трубы. Оно устанавливается на шарнире и герметизируется при помощи асбестовой прокладки (шнура).
4. Напротив смотрового окна делается отверстие для отведения дымохода, которое находится выше от днища на 10-13 см. Приваривается патрубок для присоединения дымоходной трубы или сама труба. Диаметр ее составляет 11-12 см, а толщина стенки — 2,5-4 мм.

Установка крышки осуществляется в таком порядке:

1. Основа крышки в форме круга вырезается из стального листа, толщиной 3-5 мм. Его диаметр должен превышать внешний диаметр корпуса на 17-19 мм.
2. По краю делается буртик из металлической полосы, шириной 32-38 мм. Толщина полосы — 2,5-3,5 мм.
3. На крышке вырезаются отверстия. В центре круга отверстие, диаметром 87-90 мм., предназначено для установки внутренней трубы. На удалении от центра делается смотровое окно. Отверстие для него имеет диаметр около 2 см. Это отверстие закрывается своей крышкой.

Монтаж внутренней трубы для подачи топлива и воздуха. Для этого используется стальная труба, диаметром 87-90 мм., со стенками 2,5-3,5 мм. Длина составляет 74-77 см. В ней просверливаются отверстия по такой схеме:

• 9 отверстий, диаметром 5-6 мм., на расстоянии 47-52 мм от среза, с равномерным размещением по кругу;
• 2 ряда по 8 отверстий, диаметром 4-4,5 см., на расстоянии 48-50 мм от предыдущих отверстий;
• ряд из 9 отверстий, диаметром 32-33 мм, отступив на 45 мм от второй перфорации.

1. На торце трубы, откуда начат отсчет для сверления, прорезаются пазы, шириной 1,6-1,8 мм и глубиной порядка 28-32 мм. Всего делается 9 прорезей. На втором конце трубы, на расстоянии 7-9 см от среза, просверливается отверстие, диаметром 11-13 мм. Сюда вставляется трубка подачи топлива. Для этого используется трубка, диаметром 10-13 мм и толщиной стенки порядка 1 мм. Она опускается вниз вдоль внутренней трубы так, чтобы конец трубки находился на одном уровне с нижним срезом трубы.
2. Закрепление внутренней трубы. Она приваривается к краям центрального отверстия крышки и располагается строго вертикально. Торец трубы должен находиться на расстоянии 11,5-12,5 см от днища корпуса.
3. Изготовления топливной чаши. Ее корпус выполняется из стальной трубы, диаметром 14-15 см и толщиной стенки не менее 3,5 мм. Отрезается участок длиной 30-37 мм. Снизу приваривается дно из стального листа, толщиной 2,5-3 мм. Диаметр днища — 21-23 см. Корпус чаши приваривается строго по центру днища.
4. Полная сборка устройства. Топливная чаша (емкость, в которой осуществляется горение отработки) устанавливается в нижней части корпуса, на расстоянии 65-72 мм от дна. Она должна хорошо просматриваться из смотрового окна сбоку корпуса. Далее плотно обсаживается крышка с внутренней трубой. К патрубку дымохода подводится дымоходная труба, диаметром 12-13 см., и толщиной стенки 2,5-3,5 мм. Высота трубы варьируется в пределах 3-5 м. При установке печи, дымоход лучше всего выводить через крышу.

Данная конструкция обеспечивает функционирования печи в капельном режиме подачи топлива. При ее установке необходимо строго следить за устойчивостью устройства и вертикальности расположения корпуса.

Изготовление устройства из газового баллона

Обычный газовый баллон является идеальным корпусом для самодельной печи — как по размерам, так и по прочности. Лучше всего подходит баллон, объемом 50 л, у которого толщина стенки составляет 12-16 мм. Изготовления устройства включает следующие шаги:

1. Тщательная очистка емкости от конденсата и промывка ее водой.
2. Установка баллона вертикально, с прикапыванием в грунт для обеспечения устойчивого положения. Заливка всего объема водой.
3. Вверху баллона с помощью болгарки делается горизонтальный надрез, через который вытекает часть воды, расположенной выше его. По надрезу завершается срезание верхней части баллона. Срезанная деталь в дальнейшем используется в качестве крышки, а потому операцию следует проводить осторожно.
4. Вода выливается, а баллон переворачивается. На его днище привариваются 3-4 ножки, высотой 18-23 см.

Дальнейшие работы проводятся аналогично изготовлению печи из труб. Вырезаются дымоходное отверстие и смотровое окно в баллоне. На крышке монтируется внутренняя труба, диаметром 10-12 см., с перфорацией в нижней части, а также сверлится смотровое отверстие. Опускается трубка подачи топлива. Устанавливается чаша для горения отработки.

Какой потребуется инструмент

Для изготовления и установки самодельной печи на отработке, следует заранее позаботиться об инструменте. Потребуется следующее:

• аппарат для сварки;
• болгарка;
• электрическая дрель;
• напильники разного размера и формы;
• гаечные ключи;
• плоскогубцы;
• тиски;
• ножовка по металлу;
• зубило;
• молоток;
• кувалда;
• отвертка;
• ножницы по металлу;
• щетка металлическая.

Любые работы требуют точных измерений и правильной разметки. Для этого нужен такой инвентарь: штангенциркуль, рулетка, металлическая линейка, уровень, отвес, угольник.

Печь, в которой в качестве топлива используется отработанное масло, широко используется для обогрева подсобных помещений, бытовок и гаражей. При правильном подходе, своими руками можно изготовить высокоэффективное устройство, которое обеспечит тепло, горячую воду, и даст возможность приготовить горячую еду. Конструкция печи достаточно проста, а при учете рекомендаций специалистов — ее способен собрать любой человек при минимальных затратах.