Жидкотопливный котёл на мазуте

Одним из наиболее распространённых видов жидкого топлива, применяемого для обеспечения работы котельных и бытовых агрегатов, является топочный мазут. Получают его либо прямой перегонкой нефти, либо высокотемпературной переработкой промежуточных фракций (крекинг-процессом).

Характеристики мазута

В котельных применяют два вида топочного мазута:

• среднее топливо марок М40 м М40В;
• тяжёлое топливо – М100, М100В.

В судовых установках используют лёгкое топливо марок Ф5 иФ12.

Элементарный состав мазута:

• высокое содержание углерода – до 87%;
• водород – до 12,5%;
• кислород и азот – до 0,5%.

В мазуте также содержится сера, которая при сгорании образует сернистый ангидрид. Осложняет применение этого топлива возможное наличие воды, которая приводит к снижению теплообразования, становится причиной коррозии трубопроводов и аппаратуры.

Плотность мазутов, полученных путём прямой перегонки, меньше плотности воды, их отстой протекает 4-8 суток. Крекинг-мазут имеет плотность, превышающую аналогичный показатель воды.

Эксплуатационные характеристики мазута:

• Вязкость, характеризуется степенью текучести, измеряется вискозиметром. От величины этого параметра зависят условия транспортировки, перекачки, сжигания данного топлива.
• Температурой застывания называют температуру, при которой мазут теряет жидкотекучесть и становится неподвижной массой, эта величина находится в пределах – 10-36 0 С.
• Температурой вспышки топлива называют температуру, при которой пары мазута в сочетании с воздухом образуют горючую смесь, воспламеняющуюся при поднесении к ней огня. Для различных марок она колеблется в пределах 90-150 0 С. Температура самовоспламенения равна 350 0 С.

Для подачи мазута к горелке его нужно подогреть до 80-120 0 С. Этот процесс применим только для топлива, находящегося под давлением в закрытых ёмкостях – трубах и змеевиках.

Горелки для мазутных котлов

Конструкции жидкотопливных и газовых котлов очень похожи друг на друга, поэтому переход работы агрегата с одного вида топлива на другой легко осуществляется сменой или перенастройкой горелки. Для аппаратов на мазуте могут использоваться следующие виды горелок:

Комбинированные горелки являются двухтопливными и позволяют сжигать газ и жидкое топливо, как отдельно, так и в смеси. Форсунки таких горелок имеют сложную конструкцию. В основном, эти устройства используются для промышленных отопительных устройств, хотя в настоящее время выпускаются модели для бытовых установок. К недостаткам газомазутных горелок можно отнести сложность форсуночного блока и необходимость точной дозировки топлива из-за значительной разницы в скорости сгорания газа и мазута.

Мультитопливные горелки могут функционировать только на жидком компоненте и обеспечивают легкую перенастройку на любой тип жидкого топлива – на различные сорта мазута, дизеля, отработанное масло.

Монотопливные горелки устанавливаются на котлах, предназначенных для работы на одном типе жидкого топлива. Мазутные горелки поставляют с заводскими регулировками, они просты по конструкции, удобны в обслуживании. Их дополнительное преимущество – более низкая стоимость по сравнению с комбинированными и мультитопливными горелками.

Популярные модели мазутных котлов

Среди жидкотопливных котлов, которые могут работать на мазуте, можно выделить следующие модели:

• Все котлы компании Protherm (Словакия) носят имена животных. Жидкотопливные котлы представлены серией Бизон. Агрегаты могут оснащаться навесной ж/т или газовой горелкой, которые приобретаются отдельно. Цена таких отопительных агрегатов с блоком автоматики без горелки составляет 36-55 тысяч рублей.
• Бытовые комбинированные котлы De Dietrich GT могут работать как с газовой, так и с приставной наддувной жидкотопливной горелкой. Сами котлы изготавливаются из коррозионностойкого чугуна, устойчивого к тепловым и ударным нагрузкам. Стоимость таких котлов – 70-90 тысяч рублей, цена ЖТ-горелки – 35-38 тыс. рублей.
• Мазут в качестве топлива используется в паровых котлах типа КВ, используемых в производстве для технологических нужд и отопления.

Основными недостатками жидкотопливных, в том числе мазутных, котлов являются зависимость от электроснабжения и необходимость установки специальных ёмкостей для запасов топлива.

Дизельная горелка: выбор и правила эксплуатации

Типы горелок для жидкого топлива

Чтобы выделить тепло из жидкого топлива, его нужно сжечь, но предварительно горючую жидкость нужно подготовить – распылить и смешать с воздухом или испарить. Чем лучше произойдет смешивание воздуха и горючего, тем эффективнее и экономичнее будет работать отопительный котел.

Сложность эффективного сжигания топлива заключается в его разнообразии, ведь каждое горючее вещество обладает индивидуальными характеристиками. В связи с этим было разработано множество различных горелок, адаптированных под конкретный вид жидкости.

Виды жидкого топлива:

1. Нефтепродукты – печное топливо, мазут, топливная нефть, керосин, бензин.
2. Масла – сланцевое масло, отработанное машинное масло, растительное и животное масло.
3. Спирты – этанол, метанол, пропанол.
4. Ракетное топливо – эфиры.
5. Эмульсии (смеси) – водотопливная эмульсия, масла в бензинах, этиловый спирт в бензине.
6. Синтетические топлива – из угля, из природного газа, из биомассы.

Жидкотопливные горелки различаются не только по виду сжигаемого топлива, но и по принципу действия. Одни распыляют горючую жидкость на миллионы мелких капелек, которые смешиваются с воздухом и сгорают в топке котла. Другие устройства испаряют топливо под воздействием высокой температуры и сжигают образовавшиеся пары. Последние подразделяются на горелки с газификацией и испарительные горелки.

О причинах неисправностей бытовых котлов отопления читайте здесь.

О том, как бороться с накипью в котле, вы найдете информацию по ссылке –

Также читайте о профилактике и ремонте горелок на дизельном топливе.

Универсальные горелки с газификацией жидкого топлива – это один из наиболее эффективных и экономичных видов оборудования.

Принцип работы состоит из нескольких этапов: жидкое топливо проходит предварительную фильтрацию и попадает в камеру подогрева, где доводится до кипения и начинает испаряться. Образовавшиеся пары создают в камере давление.

После достижения определенного значения они подаются в камеру сгорания так, что при их движении создается эффект инжекции. Это значит, что поток горючего газа (паров) засасывает воздух для горения без применения дополнительного оборудования.

Жидкотопливные котлы и топливо

Так сложилось, что говоря о бытовых жидкотопливных котлах, априори подразумевается, что эти котлы работают на дизельном топливе (солярке). На самом деле, горелки этих котлов могут работать и на других видах жидкого топлива (о чём должно быть указано в документации):

• Керосине;
• Легкой нефти;
• Различных маслах;
• Мазуте.

Главное требование к топливу, это отсутствие влаги и отсутствие абразивных примесей. Также стоит отметить, что каждый вид топлива влияет на производительность котла и периодичность его обслуживания.

Еще важно понимать, что топливо, на котором работает котел, должно быть указано в документации к котлу и пока не существует всеядных жидкотопливных котлов.

Принцип работы горелки

Жидкое топливо проходит несколько этапов фильтрации, а затем поступает в камеру нагрева. Чтобы произвести пуск горелки, необходимо развести огонь в лотке для розжига. Затем топливо испарится и поступит в топку для сжигания. На дне топки расположен специальный поддон, в который стекают капли несгоревшего топлива, захваченные потоком газа (паров).

Рекомендуемые виды топлива для сжигания в горелках с газификацией – это легковоспламеняемые жидкости (керосин и зимние марки дизельного горючего).

За счет эффекта инжекции происходит экономия энергии, так как отпадает необходимость использовать дополнительное оборудование для нагнетания воздуха. Чтобы улучшить инжекцию, необходимо увеличить давление паров в камере нагревания топлива, но это приведет к повышению температуры, что повлечет за собой образование твердых отложение и повышенную пожарную опасность.

В результате испарения жидкого топлива образуются твердые отложения типа кокса, которые способствуют засорению топливных трактов. Интенсивность их образования можно замедлить путем снижения давления и температуры топлива.

Преимуществом газифицирующих горелок является отсутствие вентилятора для нагнетания воздуха. Но есть и недостаток – повышенная пожарная опасность, связанная с высоким давлением и температурой топливных паров.

Комбинированные горелки на жидком топливе.

Комбинированные горелки на жидком топливе – двухтопливные, которые позволяют сжигать жидкое топливо и природный/сжиженный газ, как раздельно, так и в виде смеси. Форсунки таких горелок на жидком топливе, как правило, сложной конструкции – жидкая фаза подается на центральное, иногда центральное и периферийные сопла, природный/сжиженный газ и воздух на периферийные сопла.

В основном комбинированные горелки на жидком топливе промышленные (ГМП, РГМГ), хотя некоторые производители выпускают серии горелок на жидком топливе для котлов бытового назначения (немецкие концерны и группы WeishauptGroup, SAACKE GmbH, итальянская RielloS.p.A и др.), причем некоторые модели встраиваются в котлы конденсационного типа с вертикальной ориентацией факела (WeishauptThermoUnit с технологией формирования факела purflam®).

Газомазутные и газодизельные горелки на жидком топливе с использованием в качестве рабочего топлива смеси из газа и мазута/дизельного топлива имеют свои преимущества:

• при добавках распыленного мазута или дизельного топлива в природный/сжиженный газ в форсуночной зоне увеличивается чернота и, следовательно, излучающая способность факела и эффективность теплообмена в котле;
• при добавках природного/сжиженного газа в мазут или дизельное топливо улучшаются геометрические характеристики факела, и снижается содержание загрязняющих/токсичных компонентов в продуктах сгорания;
• несложный переход на один вид топлива, причем «лишние» сопла в форсунке могут быть временно деинсталлированы.

К недостаткам комбинированных горелок на жидком топливе относят сложность конструкции форсуночного блока и высокую точность дозировки смеси из-за большой разницы в скорости окисления (горения) газа и жидкой фазы.

Испарительные горелки

Принцип действия испарительных горелок схож с работой оборудования с газификацией жидкого топлива. Отличие заключается в том, что в испарительных моделях пары топлива не скапливаются под давлением, а сразу же сжигаются.

Нагрев топлива происходит в открытом сосуде. В связи с этим уменьшается пожарная опасность эксплуатации оборудования.

По способу нагрева и испарения топлива, испарительные горелки разделяются на два типа – открытые и закрытые. Несмотря на использование одного принципа сжигания топлива, их конструкции значительно отличаются друг от друга.

Плюсы и минусы горелки Бабингтона

Особенность этого типа горелочных устройств состоит в том, что их позитивные и негативные стороны уравновешивают друг друга. Как вы уже могли догадаться, главное преимущество – использование тяжелых видов жидкого топлива любого качества. Даже при большом количестве примесей в отработанном масле самодельная горелка с воздушным наддувом будет исправно функционировать (в отличие от других печей, сделанных для использования подобного горючего).

Не помеха и наличие в отработке воды или автомобильного антифриза (в разумных пределах), хотя небольшие сбои могут иметь место. Дело в том, что сила поверхностного натяжения воды выше, чем у жидких углеводородов. Соответственно, пленка из отработки легче отрывается от рабочей поверхности под воздействием воздушного наддува в горелке Бабингтона. Если в масле имеется немного воды, то последняя практически не попадает в зону горения, а стекает вниз, в отстойник.

Совет. Злоупотреблять «всеядностью» горелочного устройства все же не стоит. Лучше перед применением отработку прогнать через грубый сетчатый фильтр.

Другой приятный для пользователя факт – большой выбор используемых видов жидкого горючего. Правда, при переходе с одного на другое придется перенастраивать горелку по дозировке топлива и воздуха. Вот перечень этих видов:

• отработанные масла и ГСМ любого происхождения и вязкости – из автомобилей, станков и прочих машин и механизмов;
• солярка и биодизель;
• свежие, старые и перегоревшие растительные масла;
• мазут;
• светлое печное топливо, керосин.

Отработанное масло предварительно нагревается в трубке, опоясывающей корпус горелки

Теперь о недостатках, коих тоже хватает:

1. Масляная горелка Бабингтона — устройство относительно простое. А вот система дозированной подачи и стока горючего выйдет посложнее. В схеме участвует 2 емкости, насос и топливный тракт с регулировкой интенсивности горения. Важно обеспечить качество соединений, иначе масло начнет подтекать.
2. При использовании жидких видов топлива, особенно отработки, в котельной редко бывает чисто. Надо понимать, что грязь и запахи в помещении топочной неизбежны. Недостаток проявляется в процессе настройки горелки Бабингтона для совместной работы с самодельной печью или котлом. Сюда же относится перенастройка оборудования для перехода с отработки на дизельное, мазутное или растительное топливо.
3. Изредка при работе горелки возникают сбои из-за того, что засоряется сопло, точнее, крошечное отверстие для воздуха. Скорее всего, причина кроется на стороне компрессора. К примеру, изношенность поршневой группы приводит к попаданию масла из картера в сопло и может стать причиной сбоев.

Отдельно стоит упомянуть о мерах пожарной безопасности. При выполнении работ, связанных с установкой масляного горелочного устройства, рекомендуется держать под рукой огнетушитель. Последний должен постоянно находиться в помещении котельной.

Алгоритм работы испарительной горелки открытого типа

Резервуар для хранения топлива располагается над горелочным устройством. Это позволяет исключить использование топливного насоса – горючее подается самотеком на испарительную поверхность, которая расположена непосредственно на дне камеры сгорания. Она представляет собой плоскую поверхность с большой областью испарения. Пары топлива воспламеняются под воздействием стороннего источника (автоматический запальник или спичка). Далее подводится необходимое количество воздуха для поддержания процесса горения. Вследствие повышения температуры процесс испарения становится интенсивнее, и начинается выделение тепловой энергии.

Воздух для горения может подаваться как по принудительной, так и по естественной схеме.

Процесс подачи топлива на испарительную поверхность регулируется автоматическими системами с защитой от перелива топлива. Для этого применяется поплавок, дозатор и другие датчики.

Принцип работы жидкотопливной горелки Kroll

Из топливного резервуара насос осуществляет подачу топлива в бак предварительного разогрева. Уровень горючего в баке регулирует поплавок с микровыключателем.

В камере предварительного разогрева горючее подогревается до установленной температуры (от 0 до 140°С). Температура нагрева устанавливается в зависимости от вида топлива, чтобы обеспечить необходимую текучесть, и регулируется термостатом.

Через специальную форсунку сжатый воздух засасывает подогретое горючее и распыляет его, создавая условия для его воспламенения. Электрический разрядник воспламеняет топливо. Вентилятор горелки подает дополнительный поток воздуха для поддержания горения топлива. Объем этого «вторичного» воздуха регулируется в зависимости от вида топлива.

Рассекатель закручивает струю воздуха, равномерно распределяя горючую смесь по камере и создавая условия для более полного сгорания топлива.

Жидкотопливная горелка Kroll обеспечивает стабильного сгорание топлива и максимально надежна при работе со специфическими видами горючего, например, отработанным маслом.

Особенности использования универсальных горелок

1. При использовании в качестве топлива синтетического масла необходимо при запуске горелки подмешать минимально 10% солярки.
2. При использовании растительного масла регулятор температуры топлива устанавливается на «max», так как масло имеет высокую точку воспламенения.
3. При использовании солярки регулятор температуры устанавливается на минимум.

Подключение стационарного компрессора позволит обеспечить необходимое давление воздуха.

Автоматический розжиг, поддержание процесса горения и безопасность обеспечивает блок управления Satronic.

На воздушной линии жидкотопливной горелки установлены фильтр, редуктор давления, клапан, манометр.

Горелки комплектуются топливным шлангом длиной 1 метр, диаметр 8 мм.

Внимание! Это важно! Жидкотопливные горелки Kroll

серии KG/UB применяются в отопительных котлах и теплогенераторах. Но обращаем ваше внимание: для некоторых типов котлов необходимо использование дожигателя.

Алгоритм работы горелки закрытого типа

Испарение топлива в горелке закрытого типа происходит за счет нагрева от теплоты, выделенной в камере сгорания котла. Но прямо огонь с топливом не соприкасаются, теплообмен осуществляется через металлическую перегородку.

Схема работы испарительной горелки закрытого типа: топливный бак расположен в верхней части для обеспечения самотечной подачи топлива в испаритель. Уровень топлива в испарительной камере регулируется с помощью автоматических поплавковых систем и аварийных сливов.

Розжиг испарительной горелки осуществляется с помощью запальника. На него подается дутьевой воздух, поток которого за счет эжекции осуществляет подсос горючего. Затем воздух и горючая жидкость смешиваются, распыляются и подаются в камеру сгорания, где происходит возгорание за счет пьезы или спички.

Пламя запальника нагревает топливо в испарительной камере и начинается процесс испарения. После того, как процесс парообразования топлива достигает устойчивого состояния, газ (пары) подается в топку, и запальник гасится. Интенсивность горения контролируется клапанами, которые снижают или увеличивают количество подаваемых паров в топку котла.

Закрытая схема работы испарительной горелки является более безопасной, так как невозможно воспламенение топлива из-за перелива, как в горелке открытого типа.

О различиях и особенностях установки автономного отопления дома и квартиры в многоэтажке читайте в статье.

О том, как сделать автономный обогрев гаража своими руками, вы можете прочесть по ссылке –

Также читайте о том, как произвести очистку электрического бойлера от накипи.

Бензиновые горелки и жидкотопливные горелки: виды, производители, цены

Среди представленных сегодня в продаже горелок на жидком топливе можно встретить как модели, хорошо знакомые туристам и альпинистам с советским стажем, так и горелки нового типа.

При этом первая группа является как «перепевом» советских «Шмелей» и «Туристских», творением ) и Запорожье («Мотор Сич Пт-2» и «Мотор Сич Пт-3»), так и, дошедшие наконец до нас модели, ставшие прототипами для отечественных примусов туристических «Огонек» и «Туристский», о которых мы уже подробно рассказывали в одном из наших материалов.

Классификация горелок на жидком топливе

По видам топлива:

• бензиновые: бензин 80, бензин «Галоша», спец. бензин;
• жидкотопливные: бензин, керосин, авиационное топливо.

По методу поднятия давления в топливном баке:

• безнасосные (давление поднимается нагревом);
• насосные (давление подкачивается насосом).

По конструкции:

• шланговые (емкость с топливом соединяется с горелкой специальным шлангом);
• бесшланговые (емкость является частью самой горелки).

В качестве примера можем привести некоторые самые интересные, на наш взгляд, модели.

Безнасосные бесшланговые. К этому семейству принадлежат культовая горелка компании Optimus Svea.

В горелке Optimus Svea 123R узнается «мечта туриста» — примус «Огонек». Достаточно миниатюрная – 550 гр., эта горелка туристическая бензиновая – мечта эстета. Она сделана из латуни и выглядит как антикварная вещь. Некоторые туристы отмечают, что горелка очень требовательна к качеству топлива, работает только на низкооктановом белом бензине («Галоше»), топливо с более высоким октановым числом приводит к перегреву горелки и ее взрыву. Стоит она чуть больше 4000 руб.

Насосные бесшланговые. Здесь мы можем увидеть как мегапопулярный прототип «Туристского» от компании Optimus, модели из стран СНГ, горелки походные бензиновые компании Coleman (так называемые, американские шмели).

Туристическая жидкотопливная горелка Optimus Hiker+, в ней многие узнают примус «Туристский» дополненный насосом. Горелка прекрасного качества и солидного веса — более 1,5 кг, мощностью более 2,8 Вт и впечатляющей всеядности (питается даже спиртом). По причине своей массивности сегодня вряд ли кто-то возьмет ее в горы. Снижает ее привлекательность и цена — более 8000 руб.

Горелка на жидком топливе Мотор Сич ПТ3 — украинские товарищи то ли усовершенствовали советский «Туристский», добавив к нему насос, то ли Optimus Hiker+ , увеличив его в весе до 2,2 кг. Радует в Мотор Сич ПТ3 только цена 1700 руб. За такую же сумму поработали они и над «Шмелем» — получилась горелка бензиновая Мотор Сич ПТ2, хотя некоторые утверждают, что ее конструкция позаимствована у Colemаn. Не знаем, что уж там позаимствовано, но весит она 1,4 кг, т.е. в 2 с копейками раза тяжелее обозначенного выше Colemаn. Может быть несмотря на то, что она ужасная «на лицо», зато внутри очень даже ничего?

Горелки на бензине «Дастан» и «Дастан в котелке» они же «Шмель 2» — дар киргизских производителей бюджетным туристам. За 2000 – 2500 руб. можно приобрести старую добрую классику весом 1,7 кг.

Горелки походные бензиновые Colemаn Sportster и Colemаn Feather производитель позиционирует как горелки на жидком топливе, но по отзывам туристов они плохо переносят некачественное топливо, в т.ч. высокооктановый бензин с присадками. Из-за них закоксовывается генератор, который потом приходится менять (к счастью, они есть в продаже). Обязательно также пользование для заливки топлива «родной» воронкой с поролоном, который выступает в качестве фильтра. Вес этих горелок 600 гр., цена от 4700 руб.

Насосные шланговые. Такой вид горелок выпускают почти все известные производители: MSR, Primus, Кovea, Optimus. Их стоимость начинается от 4300 руб., вес от 330 гр.

Китайская бензиновая горелка Fire-Maple TURBO FMS-F5 – самая легкая бензиновая горелка в мире. Ее вес 180 гр., для подогрева большой посуды можно регулировать держатели. Цена: от 4300 р.

Достоинства и недостатки

Достоинства универсальных горелок для жидкого топлива:

• повышенный коэффициент полезного действия;
• полное сжигание топлива;
• возможность работы без принудительного дутья.

Недостатки универсальных горелок для жидкого топлива:

• повышенная пожарная опасность;
• тонкая настройка работы оборудования;
• выделение кокса при высоком давлении;
• высокая цена.

Применение жидкотопливных котлов является достаточно эффективным способом отопления при условии постоянного доступа к дешевому горючему. При эксплуатации котлов на жидком топливе выделяется меньше вредных выбросов, чем при работе твердотопливных аналогов.

Как работает жидкотопливный котел

Работа котлов на дизельном топливе схожа с работой газового котла. Ведущую роль выполняет горелка с вентилятором. Она распыляет топливо. В камере сгорания, топливо смешивается с кислородом (воздухом) и загорается. От горения топливной смеси греется теплообменник с теплоносителем.

В двухконтурном котле, присутствует второй контур, по которому движется вода из водопровода, создавая систему горячего водоснабжения.

Говоря о схожести в работе газового и дизельного котлов, стоит вспомнить, что большинство жидкотопливных котлов, достаточно быстро можно переделать под работу на газу (и наоборот). Сменяется только горелка котла и всё.

Например, котел De DietrichGT123 работающий на жидком топливе или газе. При покупке работает, с наддувной жидкотопливной горелкой, которую можно заменить, на газовую горелку для работы на газу. На схеме аналогичный двухконтурный котел Китурами.