Таблица Температуры или Точки дымления (кипения) Растительных масел и Животных жиров

Промышленные печи на отработанном масле
Печи на отработанном масле приобрели популярность по нескольким причинам — это появление синтетических масел, которые проще сжигать, чем более старые масла без присадок, и возможность приобретения “отработки” — масла, слитого с двигателя и трансмиссии, загрязненного частицами металла. Поскольку это непригодное вещество требует переработки, вывоза и хранения, предприятиям проще избавиться от него как можно быстрее, чтобы не вступать в конфликт с экологическим законодательством.

Купить отработку у тех, кто занимается изготовлением из нее печного топлива, невозможно — это лицензированные предприниматели и фирмы, которые не станут продавать сырье вместо собственного продукта. Но приобрести отработанное масло в автосервисе возможно по очень невысоким ценам.

Если вы сами руководите автосервисом, то есть имеете доступ к отработке в больших количествах, то пустить ее в оборот можно достаточно просто — использовать в качестве топлива. Но для этого потребуется печь с определенными параметрами, в которой отработка не просто сгорит, а выгорит полностью, даст высокую температуру и не будет признана проверяющими источником вредного выброса.

Для этого нужно изготовить печь, способную полностью выжечь все компоненты отработанного масла. Это не так просто, если учесть его сложный состав и некоторые тонкости процесса горения таких продуктов. В частности, следует создать конструкцию, которая позволит окислам азота, крайне вредным соединениям, не выходить в атмосферу, а принимать участие в процессе сжигания прочих компонентов топлива.

При таком течении событий окислы азота обратятся в воду, углекислый газ и азот, то есть, менее опасные с экологической точки зрения вещества. А сгорание отработки в печи окажется практически полным, что очень важно — ее придется меньше чистить при получении большого количества тепла.

Печь на отработке — преимущества и недостатки

Что следует учесть при изготовлении печи на отработке, каковы главные принципы, сложности и преимущества такого решения?

Преимущества

1. Печь работает на дешевом и доступном топливе.
2. Эффективность сгорания достаточно высока, чтобы получить высокую температуру корпуса печи, а, значит, высокую теплоотдачу в пределах примерно 500 — 700 градусов.
3. Конструкция печи позволяет собрать ее из стали при помощи сварочного аппарата, что при наличии опыта и материала вовсе не сложно.
4. Горение в такой печи поддерживается самостоятельно — таковы физические принципы ее работы. Регулировать горение можно за счет ограничения подачи топлива простой дроссельной заслонкой.

Недостатки

Вспомним о сложностях и недостатках.

1. Высокая температура корпуса печи требует выделения для нее особого места, очищенного от всего горючего как минимум на полметра от устройства.
2. При обогреве такой печью тепло распространяется неравномерно, проще сказать, что вблизи очень жарко, вдали — холодно.
3. Печь на отработке масла работает по принципу излучения, а не нагрева воздуха.
4. Всегда сохраняется вероятность закипания топлива в камере предварительного разогрева, а при определенных условиях — выброса кипящего топлива из корпуса.
5. Печь очень активно поглощает кислород в помещении.
6. В конструкции следует учитывать высокую температуру в дымоходе, значит, в местах контакта с кровлей необходимо создать защитный слой из негорючего тугоплавкого материала. Дымоход в самом простом варианте может быть только вертикальным — о причинах мы напишем ниже.
7. Возможны претензии пожарных, если печь установлена в сервисе или мастерской.

Можно ли сбалансировать преимущества и недостатки конструкции или найти экономичную, эффективную и безопасную альтернативу самодельной отопительной печи на отработанном масле? Можно, по крайней мере, нивелировать некоторые недостатки конструкции и в полной мере использовать весь ее потенциал.

Что такое точка дымления?

Точка дымления — это такая температура, которая обеспечивает при соблюдении конкретных условий образование летучих соединений. При этом количество этих соединений должно быть достаточным для ясного отображения получающегося дыма синего оттенка. Простыми словами, это температура, при которой начинается задымление.

При ее достижении выводятся из продукта такие натуральные летучие соединения, как свободные жирные кислоты и распадающиеся элементы окисления, имеющие короткую цепочку. Данные летучие сочетания элементов в атмосфере начинают распадаться, благодаря чему появляется копоть.

Точка дымления выявляет тот верхний показатель температуры, до которой вы можете применять в различных целях конкретное растительное масло либо какой-либо жир животного происхождения. При ее достижении вещества начинают разрушаться и употреблять их в пищу уже нельзя.

Содержание в рассматриваемых продуктах свободных жирных кислот варьируется в довольно широком диапазоне.

Оно будет зависеть от нескольких факторов:

• от происхождения вещества;
• от того, какова степень его рафинации (очищения).

Так точка дымления масла будет более высокой при большей рафинации, а также при меньшем содержании в нем свободных жирных кислот.

Последние начинают образовываться во время подогрева масла. От продолжительности нагревания зависит количество образовавшихся кислот. Когда их становится много, начинает снижаться температурный показатель точки дымления.

Не стоит использовать один и тот же продукт для приготовления картошки фри и других подобных блюд больше, чем 2 раза. Более интенсивно падает качество масла во время периодического обжаривания, чем во время непрерывного.

Если вы готовите много блюд во фритюре, то можете купить специальный термометр для измерения температуры масляной жидкости и проверять ее во время нагрева.

Существенно более высокой является температура горения. Это та точка, которая делает возможным воспламенение паров из масла при контакте с атмосферой.

Таким образом, на маслах, имеющих высокую температуру дымления, можно жарить. А на веществах с низкой температурой дымления – строго не рекомендуется.

Как работает печь на отработанном масле

Принцип работы печки на отработке масла — сжигание маслянистой жидкости поэтапно для полного сгорания всех ее компонентов. При использовании отработки с синтетическими присадками вместо чистого ректификата нефти это становится возможным. Все трансмиссионные и моторные масла сейчас содержат синтетические присадки, облегчающие нашу задачу.

Почему разговор идет о двух этапах? — масло состоит из легких и тяжелых компонентов, которые горят (окисляются с выделением тепла) при разных температурах. Им необходимо разное количество кислорода, разная температура и разделение на участки, где будут проходить специфические процессы. Получить эффект полного сгорания можно можно за счет разделения вещества на фракции уже в процессе горения.

Пиролиз имеет свойство сохранять стабильность, поддерживать сам себя, и мы можем получить процесс, который упрощенно описывается примерно так:

— разогретое предварительно топливо загорается в нижней части камеры сгорания печи на отработанном масле, легкие вещества горят, создавая первичную температуру и тягу для испарения более тяжелых фракций;

— в средней части камеры сгорания происходит нагрев тяжелых компонентов до температуры горения и максимальный приток кислорода снаружи;

— горячая пиролизная смесь поступает в верхнюю часть печи, где проходит процесс “дожигания” разложившегося на пары и газы топлива с разложением окислов азота и активной отдачей тепла;

— продукты горения уходят в дымоход, тепло отдается помещению в виде излучения.

Что такое отработанное масло?

К отработанным маслам относятся минеральные масла, произведенные из сырой нефти, или синтетические масла, загрязненные физическими и/или химическими примесями. В зависимости от применения и операционной среды, масло загрязняется или ухудшает свои свойства, после чего становится непригодным для последующего использования. Источников отработанного масла множество — к ним, в том числе, относятся простые потребители, автомастерские, различные производства и электростанции.

По мировым стандартам к отработанным маслам, подлежащим переработке, относятся (данный список не является полным):

Отработанные моторные масла и смазки в транспортных средствах

• автомобильные трансмиссионные масла в легковых и грузовых автомобилях, морских судах и авиационном транспорте, которые не используются в качестве топлива;
• трансмиссионные масла в дизельных двигателях в легковых и грузовых автомобилях, автобусах, морских судах, тяжелом оборудовании и локомотивах, которые не используются в качестве топлива;
• моторные масла в двигателях, работающих на природном газе;
• масла в двигателях, работающих на альтернативном топливе;
• трансмиссионные жидкости;
• тормозные жидкости;
• гидравлические жидкости.

Отработанные индустриальные масла

• компрессорные, турбинные и подшипниковые масла;
• гидравлические масла или жидкости;
• масла или масляные эмульсии для металлообработки, в том числе для резки, шлифовки, обработки, прокатки, штамповки, тушения и нанесения покрытий;
• электроизоляционные масла;
• масла в холодильниках/блоках кондиционирования;
• кабельные масла;
• смазки;
• теплоносители.

В России также действует ГОСТ 21046-86, в котором определяются общие технические условия отработанных нефтепродуктов.

Что не относится к отработанным маслам?

Материалы, перечисленные ниже, не относятся к отработанным маслам:

• использованные животные или растительные жиры (они считаются пищевыми отходами);
• твердые отходы, загрязненные отработанными маслами (например, абсорбенты и металлолом);
• отходы очистки дна резервуаров с природным нефтетопливом;
• природное нефтетопливо, добытое из разлива;
• другие неиспользованные нефтяные отходы;
• растворители (например лаковый бензин, уайт-спирит, петролейный эфир, ацетон, топливные присадки, спирты, растворители для краски и других чистящие средства);
• отработанный антифриз, керосин;
• вещества, которые не могут быть переработаны таким же образом, как отработанное масло.

Факты об использовании смазочных масел

Мировое годовое потребление смазочных масел в 2010 году составило в 42 млн. тонн. Ожидается, что к 2020 году оно составит около 45 миллионов тонн в год.

Оценивается, что в связи с неконтролируемым сливом, сжиганием и другими некорректными методами утилизации доступное для переработки масло в мире составляет около 16 миллионов тонн в год.

Только около 50% (то есть около 20 миллионов тонн) отработанного масла собирается систематически во всем мире.

Особенности горения топлива в печах на отработке

Почему в такой печи, работающей на отработанном масле, возможно использование только вертикального дымохода? Зачем создавать среднюю часть печи в виде вертикальной трубы с отверстиями для притока кислорода? Дело в том, что хорошую тягу и полное сгорание всех компонентов можно получить только при разогреве всей смеси. Если пары станут пролетать по камере сгорания с большой скоростью, то не останется времени именно на этот разогрев, и смысл

Но если применить знание законов физики, то можно добиться снижения скорости тяжелых компонентов, дать им время на разогрев — за счет возникающей в вертикальной части камеры сгорания силы Кориолиса. Она является следствием вращения Земли вокруг своей оси, а действие ее выражается в том, что в вертикальной трубе жидкости и газы закручиваются спиралью. Благодаря этому закручиванию газовые компоненты перемешиваются, задерживаются в области горения на время, достаточное для полного разогрева и сгорания строить такое сооружение пропадет.

Получить такой эффект можно разными способами, но в простейшем варианте можно добиться определенного соотношения высоты и диаметра вертикальной части камеры сгорания и дымохода, если не нарушать строго рассчитанные размеры. При нарушении возникнет эффект неполного сгорания, на трубе начнет оседать сажа и копоть, повалит черный дым, и часть газов начнет прорываться в помещение через отверстия для притока кислорода.

После прогрева газов в камере сгорания и насыщения смеси кислородом начинается фаза дожигания, которая происходит в верхней части печи. Там может быть либо своеобразное расширение с перегородкой, либо воронка определенной формы — в них должен произойти скачок температуры, после которого кислород отдаст часть несгоревших веществ окислам азота. На этом этапе дожигания и совершается обращение опасных и вредных компонентов в углекислоту, водяные пары и азот.

Как усовершенствовать печку на отработанном масле

Что можно усовершенствовать в этой конструкции, чтобы добиться большей функциональности и избавиться от ограничений?

1. Можно добиться увеличения тепловой мощности печи, работающей на отработанном масле, чтобы часть лучистой энергии преобразовать в нагрев воздуха, получить конвекционную схему для более равномерного прогрева.
2. Можно обойти требование строить только вертикальный дымоход — в таком случае мы можем использовать горизонтальные участки для большей отдачи тепла помещению и снижения опасности от разогрева кровли. Так удобнее вывести дымоход в стену, что гораздо проще, чем, прокладывать его через крышу.
3. Можно создать систему равномерной подачи топлива в нижнюю часть камеры сгорания, чтобы добавлять отработку не слишком часто, не контролировать постоянно ее количество в камере подогрева.

Получить два первых оптимизирующих эффекта можно, используя силу движения воздуха, наддув, но с определенными ограничениями. Дело в том, что подача воздуха в камеру сгорания снизу бесполезна. Она приведет только к потере температурного баланса и потере эффекта перемешивания от силы Кориолиса, то есть, сведет к нулю все преимущества пиролизного процесса.

Делать какие-либо вьюшки и лючки для поддува в печи на отработке просто бесполезно и даже опасно — они могут дать эффект выброса пламени, топлива или струи горящего газа наружу. В отличие от дровяной печи, эта система балансирует сама себя и на этапе горения-дожигания не нуждается в принудительном притоке воздуха. Ей достаточно отверстий в вертикальной части камеры сгорания.

На этапе выброса газов можно помочь печи — установить вентилятор в дымоходе, чтобы проталкивать продукты горения по горизонтальной трубе, компенсируя потерю тяги от ее прокладки. Фактически это означает, что вентилятор будет “дуть вслед газам”, создавая избыточное давление для их выталкивания в сторону выхода из трубы.

Способы создания наддува — инжектор и эжектор

Существует два варианта создания такого устройства.

1. Первый подход предполагает установку в “колене” дымохода вентилятора постоянного действия, который будет поддерживать тягу и выгонять газы. При его выключении отработанные газы начнут возвращаться в помещение, а эффективность работы печи на отработанном масле резко снизится. Можно между дымоходом и вентилятором установить клапан в виде простой “хлопушки”, который будет легко приподниматься от потока воздуха, создаваемого вентилятором, и столь же легко захлопываться при его выключении. Вариант не слишком удобен именно по причине необходимости постоянно поддерживать тягу вентилятором. Использовать можно компьютерный, вытяжной кухонный или небольшой промышленный вентилятор, создающий устойчивый поток воздуха для эжекторного наддува.
2. Второй подход несколько сложнее в исполнении, он хорош в случаях, когда часть дымохода проложена с некоторым наклоном. В колено дымохода вводится тонкая трубка, а через нее периодически подается сжатый воздух, мгновенно увеличивающий тягу. При использовании этой системы — инжекторной — можно резко увеличивать эффективность горения топлива с одновременным снижением его потребления. В результате будет возможно за короткое время сильно разогреть печь, а потом перевести ее в более “спокойный режим”.

Использование наддува целиком зависит от возможностей хозяина печи и особенностей места ее размещения. В любом случае, отопительные печи на отработанном масле подходят для гаражей и мини-мастерских, но требуют соблюдения правил пожарной безопасности — удаления от корпуса предметов, расчистки пространства и контроля за температурой.

Нельзя забывать, что погасить такую печь до полного выгорания топлива в принципе невозможно. Пламя будет поддерживать само себя в виде ленивого язычка, который мгновенно разгорится при получении новой порции масла.

Отбор тепла от печи на отработке

Отбор тепла от корпуса печи можно организовать двумя способами:

— установкой на некотором расстоянии вентилятора, который будет постоянно дуть на корпус, прогоняя мимо него воздух для равномерного распределения. Обычный бытовой вентилятор не сможет критически понизить температуру в камере сгорания и не станет причиной прекращения дожигания топлива. При этом комфорта в помещении будет больше, но стоит обратить внимание вот на что — вентилятор может частично выдувать газы через отверстия в вертикальной части камеры сгорания. Это довольно рискованно для находящихся в помещении;

— оборудованием на корпусе печи змеевика с постоянно протекающей водой — своего рода водогрейного контура. Его можно заменить водогрейной рубашкой, расположенной в верхней трети камеры сгорания. Непременное условие — между элементами приема тепла и корпусом камеры сгорания должен оставаться зазор для доступа воздуха. Опускать контур отбора тепла ниже не стоит.

Если к такой системе подключить принудительную циркуляцию, то ее хватит на обогрев дома или дачи, а на небольшое строение хватит и естественной циркуляции теплоносителя. Напоминаем, что все эти решения требуют правильного расчета, потому что неумеренный отбор тепла приведет к потере эффективности дожигания, а излишний — к расплавлению или растрескиванию трубок с водой. При ограничении доступа воздуха в камеру сгорания печь также потеряет эффективность.

Длительность работы и расход топлива

Расход топлива в такой печи составляет примерно литр на час работы, а при использовании вентилятора наддува — до полутора литров. Если вы хотите добиться более длительной работы печи без долива масла, то можно установит рядом с ней емкость большего размера и соединить нижние части трубкой. Принцип сообщающихся сосудов сработает — жидкость в камере сгорания и дополнительной емкости окажется на одном уровне.

Нет смысла делать камеру сгорания большой, потому что топливо в ней не прогреется до нужной температуры. Дополнительная емкость с дроссельной заслонкой поможет создать запас топлива на несколько часов горения, даже на ночь, не рискуя “перелить” или прервать подачу отработки.

Опасности, сложности, альтернативы самодельной печи на отработке

1. Самодельная печь на отработке является прибором с частично открытой камерой сгорания, и это исключает ее установку в жилых помещениях. Кроме того, ее корпус раскаляется до очень высоких температур, что тоже опасно. Вам придется строить для нее отдельное помещение и проводить тепло в дачный домик либо по воздуховоду, либо с использованием теплоносителя. Это сводит к нулю все преимущества использования отработки и простоты конструкции.
2. Подобное устройство при пожаре станет поводом для отказа в страховых выплатах — печь не сертифицирована, проверок не проходила, паспорта не имеет.
3. При попадании в резервуар печи отработки с большим содержанием воды возможное мгновенное вскипание смеси с выбросом паров — это взрыв, от которого пострадают люди и строение.
4. Использование такой печи в автосервисе или мастерской предпринимателя — источник проблем с пожарными службами, бесконечные штрафы.

Форсунки и пламенные чаши

Более безопасный вариант конструкции — использование форсунки или чаши сгорания топлива с капельной подачей, но здесь возникает масса технологических и конститутивных сложностей. Изготовление этих узлов связано с работой очень точного современного оборудования. Форсунка должна работать при постоянном притоке сжатого воздуха, а подача топлива каплями в чащу связана с точными дозировками и подъемом отработки на высоту — над камерой сгорания.

Пламенная чаша рассматривается как вариант создания печи на отработанном масле, но ее конструкция очень сложна в изготовлении. Без навыков такое устройство не построить. Для него придется покупать или собирать вентилятор поддува — “улитку” для закручивания потока воздуха, рассчитывать место установки. Это задача для профессионалов, но в промышленности, где есть профессионалы, она непопулярна. Там выгоднее использовать форсунку или горелку с подачей сжатого воздуха, фильтром и насосом подкачки топлива.

Пламенная чаша с фильтрующим пористым элементом хоть и дает устойчивое экономичное горение, не может быть собрана в полностью безопасную конструкцию своими руками. Это слишком сложно. Более того, никакие инспекторы и страховщики не станут признавать такое устройство безопасным, а экспертиза обойдется невероятно дорого.

Печь на отработке промышленного изготовления

Желающим все же воспользоваться возможностями отработки — особенно владельцам автосервисов, мастерских — лучше поискать и купить печь, работающую на отработанном масле промышленной разработки и сборки. Для обогрева производственных помещений существует более эффективный вариант с вентилятором поддува, который создает хорошие условия для перемешивания воздуха. При этом нагрев воздуха происходит в теплообменнике без попадания туда продуктов сгорания отработки.

Любителям паллиативных решений, самодеятельности и экзотики хотелось бы посоветовать — соотносите выгоды от использования такой печи с ее ограниченными возможностями и стоимостью. Для того, чтобы самодельная печка на отработке стала безопасной и удобной, придется затратить немало труда и докупить много оборудования. Не проще ли сразу купить готовое и сертифицированное изделие, которое можно не только ставить в гараже!

Согласитесь, что для отопления одного гаража и сарая усилия просто неадекватны! А для безопасного обогрева производства, даже самого малого, есть компактные и производители печи, нагреватели воздуха и котлы на отработанном масле. Изготовить печь на отработке самостоятельно весьма сложно и хлопотно. Ее безопасность и производительность в любом случае окажутся гораздо ниже, чем у проверенных промышленных изделий с современными горелками и даже чашами сгорания.

Переработка отработанного масла

Когда маленький ребенок играет в грязи, он пачкается, его одежда измазывается в земле, удобрениях, пестицидах и всем, что в ней содержится. Таким же образом регулярное использование масла приводит к его загрязнению, в него попадает вода, различные химические вещества, металлическая стружка и всяческие примеси. Переработка масла – это как стирка или принятие ванны. При помощи различных процессов из отработанного масла удаляются загрязнители, так что его можно повторно использовать снова и снова. Ведь масло не изнашивается, оно просто становится грязным в процессе эксплуатации.

Технологии переработки

Идея переработки отработанных смазочных масел появилась еще в 1930 году. Однако отработанные масла стали перерабатываться около четырех десятилетий назад. Первоначально их сжигали для получения энергии, затем после очистки их стали добавлять в свежие масла. Под переработкой масла понимается множество способов очистки.

Сжигание отработанного масла без предварительной обработки. При сжигании неочищенного отработанного масла продукты его сгорания могут быть очень опасными для человека и окружающей среды. Данный тип переработки допустим только в том случае, когда отработанное масло и оборудование, на котором выполняется утилизация, соответствует требованиям технических нормативных правовых актов. В этом случае может понадобиться получение специальных лицензий, забор проб и производство замеров для определения состава выбросов в атмосферу.

Переработка с получением топлива. Состоит в производстве готового жидкого топлива с низким содержанием основного осадка и низким содержанием воды, которое не будет забивать горелки, трубы или приводить к накоплению осадка в резервуарах. Таким образом, этот процесс требует фильтрации и удаления грубых твердых частиц, которые могут представлять опасность для окружающей среды или приводить к проблемам при использовании. Типы обработки включают в основном физические процессы, такие как отстаивание и фильтрацию. К сожалению, сами по себе эти процессы не являются достаточными, чтобы удалить все химические загрязнители из масла, необходимо использовать другие типы очистки, такие как очистка отбеливающей глиной и дистилляция.

Восстановление на месте использования. В этом случае применяют систему фильтрации для удаления примесей непосредственно на месте использования масла, таким образом продлевается срок его службы. Этот метод полезен для заводов или других крупных предприятий, которые производят большое количество отработанного масла.

Переработка на нефтеперерабатывающем заводе. Отработанное масло используется в процессе переработки нефти для производства бензина.

Регенерация с получением нового смазочного материала. Разработано множество способов регенерации масла для повторного использования. Процесс регенерации обычно включает в себя (но не ограничивается) предварительную обработку теплом или фильтрацию с последующей вакуумной перегонкой и химической обработкой с гидроочисткой. Полученный продукт практически не отличается от продуктов полученных из сырой нефти. Регенерация продлевает срок службы масла на неопределенный срок, что делает этот процесс наиболее предпочтительным с экологической и экономической точки зрения. Поскольку на регенерацию масла требуется на 70 % меньше энергии, чем на производство его из сырой нефти.

Что делать с отработанным маслом

1. Определите, подлежит ли переработке отработанное масло.
2. Храните отработанное масло в контейнерах или цистернах, находящихся в хорошем состоянии, которые не протекают и не имеют ржавчины, и четко маркируйте емкости, чтобы было понятно их содержимое.
3. Хранить емкости с отработанным маслом надо в защищенном от непогоды месте.
4. Будьте готовы к удалению разливов отработанного масла на землю или поверхность воды.
5. По возможности повторно используйте емкости из-под масла.
6. Сдавайте отработанное масло на переработку.
7. Самостоятельно занимайте переработкой отработанного масла, если имеются необходимое оборудование и требуемые лицензии.

Что НЕ НАДО делать с отработанным маслом

1. Не сливайте отработанное масло на землю, в водоемы, в канализацию, не выливайте его на дорогах и т.д. Почему нет? Потому что это загрязнение земли, на которой мы живем, и эти тяжелые металлы и добавки когда-нибудь попадут в наши организмы или организмы наших детей.
2. Не смешивайте отработанное масло с другими жидкостями, такими как антифриз, жидкость для чистки тормозов, карбюратора, растворителями и т.д. Соединение отработанного масла с любой из этих жидкостей может сделать отработанное масло непригодным для переработки.
3. При утилизации отработанного масла не используйте контейнеры, в которых находились опасные химические вещества, которые могут загрязнить отработанное масло (например, отбеливатели или растворители, используемые в качестве чистящих средств).

Являетесь ли вы просто владельцем автомобиля, автомехаником, владельцем малого бизнеса или большой компании, учитывайте то, что переработка отработанного масла является благом для окружающей среды и несет в себе значительные экономические преимущества. Отработанное масло – это не отходы, это ценный ресурс, который надо использовать.

Автор: Анастасия Литвинова

(Просмотрели22 587 | Посмотрели сегодня 1 )