Архитектура и строительство/5. Теплогазоснабжение и вентиляция

К.т.н., доц. Аржаева Н.В., Иващенко Н.Ю

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, Россия

Эффективность использования отработанного масла в отопительных котлах

При постоянном росте цен на теплоносители, становится актуальным вопрос об установке экономичного отопительного оборудования в частных домах. Совсем недавно появились конструкции для выработки тепла, в которых используется котел отопления на отработанном масле. Раньше они применялись только для обогревания производств, но в последнее время их стали устанавливать для отопления частных домов. Все это связано с высокими ценами на энергоносители.

При сравнительно высокой цене эти устройства быстро окупаются. При сгорании 1 литра солярки образуется около 10 кВт тепла, так же, как и при сжигании 1 литра отработанного масла. Но цена на масло в 4-5 раз меньше, чем на дизельное топливо, поэтому выгода очевидна. Учитывая, что такое топливо не сильно распространено, цены на него в ближайшем будущем подниматься не будут.

На сегодняшний день жидкое топливо является весьма распространённым и доступным видом топлива для котельных установок. Жидкотопливные котельные производят нужный объём тепловой энергии при разумном расходе топлива в силу высокой эффективности сжигания топлива, применения прогрессивных проектных решений и оснащения самым современным и экономичным оборудованием.

Жидкотопливные котельные работают стабильно, не требуя постоянного присутствия персонала (оператора). Такие установки оснащены системой автоматизации. Автоматика отслеживает потребность объекта в тепле и, учитывая погодные условия, самостоятельно регулирует работу системы для обеспечения заданных режимов эксплуатации. Таким образом чётко соблюдается тепловой график и наблюдается дополнительная экономия топлива.

При возникновении внештатных ситуаций (утечки топлива, к примеру), подача автоматически прекращается, а оперативный персонал мгновенно получает соответствующее уведомление, что позволяет своевременно реагировать на аварийное изменение параметров.

Показатель КПД жидкотопливных установок очень высок. Он достигает 93%.

Жидкотопливная котельная установка может быть выполнена в блочно-модульном, встроенном или пристроенном исполнении.

Котел отопления на отработанном масле мало чем отличается от других подобных конструкций. Основными элементами являются горелка и камера, в которую систематически впрыскивается жидкое топливо. Горелка сжигает масло полностью. Также устройства оснащаются топливодозирующим насосом и воздушным компрессором для подачи кислорода в саму топку. Размер дымохода и топки тут несколько больше, чем у других котлов – это нужно для результативного сжигания топлива. Топливом для котлов могут служить моторные, гидравлические, трансмиссионные и прочие виды синтетических масел. Если при сгорании топлива чувствуется запах или идет копоть, значит, используется некачественное масло и стоит его заменить. Как работает на отработанном масле агрегат, стоит рассмотреть на примере российского котла  БЕЛАМОС, который изображен на рисунке.

В процессе сгорания идет прямой нагрев водяной рубашки через стенки топки, кроме этого в двухходовом жаротрубном теплообменнике отнимается тепло у дымовых газов. Таким образом, продукты горения после прохождения жаровых труб выходят наружу с невысокой температурой через патрубок дымохода. Воздух в топку подается принудительно, посредством вентилятора. Для розжига и очистки камеры сгорания в нижней части корпуса устроена герметичная дверца. В отдельно стоящей емкости хранится отработанное масло, его доставку в агрегат осуществляет насосная топливная станция.

 Водогрейные котлы с факельной горелкой производятся, как правило, универсальными (см. рисунок).

То есть, основной блок с цилиндрической камерой сгорания и трехходовым жаротрубным теплообменником приспособлен под установку разных горелочных устройств

Общее устройство котлового блока и теплообменника – стандартное, поэтому больший интерес представляет горелка, что служит для отопления на отработке. Ее конструкцию и принцип действия можно изучить на примере известного немецкого бренда KROLL, схема работы горелки показана на рисунке.

Маслонасос – дозатор поддерживает постоянный уровень топлива в камере предварительного разогрева. Там происходит его разогрев до оптимальной температуры воспламенения с помощью электронагревателя, после чего масло поступает в форсунку.

Устройство факельной горелки

Как видно из схемы, принцип работы котла предусматривает подачу двух видов воздуха: вентилятором на горение и компрессором для работы форсунки. Розжиг осуществляется автоматически, по команде контроллера. Он же управляет нагревателем топлива, вентилятором и топливным насосом либо дозирующим устройством.

Горелочные котлы на отработанном масле обладают заслуживающими внимания достоинствами:

1. Высокая эффективность сжигания горючего, производители заявляют КПД своих изделий на уровне 96%.

2. Приборы и средства автоматизации обеспечивают комфортную эксплуатацию установки с минимальным вмешательством человека. Даже после отключения электроэнергии горелочное устройство стартует самостоятельно.

3. Возможность перехода на другие виды топлива путем замены горелки.

4. Простое и нечастое обслуживание.

При наличии горелки самостоятельное изготовление котла на отработанном масле очень упрощается. Нужно только качественно и правильно собрать котловой блок, куда будет установлено горелочное устройство.

Существенные недостатки теплогенератора – высокая стоимость и усложненная система воздухоснабжения и топливоподачи.

Все виды масел, сжигаемые горелками, должны проходить фильтрование от твердых включений. В противном случае могут возникнуть засоры и перебои в работе форсунки.

Воздухонагреватели на отработке представляют собой, по сути, печи с масляной горелкой и дополнительным вентилятором для создания потока нагреваемого воздуха. В остальном они повторяют конструкцию предыдущего типа, только без водяной рубашки и жаровых труб. Схема работы воздухонагревателя изображена на рисунке.

Из всего сказанного можно сделать вывод: когда недоступны традиционные носители, отопительный котел на масле может стать единственным выходом из такой ситуации.

Агрегаты заводской сборки могут функционировать не только на машинных маслах но и на солярке, маслах растительного происхождения и даже животных жирах. Чтобы изменить вид топлива, достаточно лишь настроить подачу воздуха для горения, в конструкцию вмешиваться не нужно.

Литература:

1. http://cotlix.com/otopitelnye-kotly-na-otrabotannom-masle-preimushhestva-i-nedostatki

2. http://aquagroup.ru/articles/kotel-otopleniya-na-otrabotannom-masle.html

3. http://cotlix.com/otopitelnye-kotly-na-otrabotannom-masle-preimushhestva-i-nedostatki