Углевыжигательная печь своими руками – Углевыжигательные печи: особенности конструкций и виды углевыжигательных печей, изготовление печи углевыжигательной своими руками, фото и видео.

Углевыжигательные печи: особенности конструкций и виды углевыжигательных печей, изготовление печи углевыжигательной своими руками, фото и видео.

Углевыжигательные печи, разделяемые на установки непрерывного и периодического действия, служат для получения полезного и многофункционального материала – древесного угля.

Для каких целей используют древесный уголь

Весь уголь, используемый человеком, по своей сути является древесным. Однако тот, который пролежал в земле миллионы лет, принято называть каменным.

Рассмотрим, для чего же сегодня необходим материал, получаемый из древесины различных пород в углевыжигательных ямах или печах:

• Основная функция – топливная. Для любителей загородного отдыха – это, прежде всего, шашлыки. Для кузнецов-кустарей – оптимальный энергоноситель, с помощью которого можно создавать среду, требуемую в горне.
• Это естественный адсорбент, применяемый в фильтрах для воды.
• В качестве компонента при производстве лекарственных препаратов.
• В роли ингредиента в производстве дымного пороха. В этом случае используется уголь, полученный из древесины при низких температурах.

Виды углевыжигательных печей

Этот вид теплогенераторов представлен мобильными и стационарными установками.

• Передвижные печи используются на лесозаготовках и в местах временной переработки древесины. Для снижения доли транспортной составляющей в стоимости производства готового продукта такие установки помещают непосредственно в места деревопереработки. Полученные древесные отходы служат для углевыжигательных печей и сырьём, и топливом одновременно.
• Стационарные агрегаты имеют значительные габариты. В роли топлива для них используются различные типы энергоносителей в зависимости от экономической целесообразности. Такие печи располагаются возле крупных деревообрабатывающих производств и позволяют с пользой избавляться от отходов.

Оборудование может иметь различную конструкцию, выбор которой зависит от подхода к процессу углежжения:

• Установки частного использования или для малого бизнеса предназначены только для получения угля.
• В промышленных агрегатах непрерывного действия, наряду с основным продуктом, можно получать жижку – сырой древесный уксус – и производить тепловую энергию, используемую для различных нужд.

По длительности работы установки для углежжения делятся на следующие типы:

• В аппаратах периодического действия каждая партия древесины проходит цикл от загрузки до окончания процесса в одной камере. В таких печах технологическая операция повторяется через определённый интервал времени – сырьё загружается, древесина переугливается, готовый продукт остывает и выгружается.
• К установкам непрерывного действия относят аппараты со сменными контейнерами или ретортами. Требуемая температура между закладками топлива в данном случае поддерживается теплом пиролизных процессов, протекающих в предыдущих партиях загруженной древесины. Образующиеся в результате пиролиза парогазы от контейнера или реторты отводятся к топке печи.
• Существуют и аппараты смешанного действия. В них закладка сырья и выгрузка готового продукта могут производиться периодически. А сама установка имеет возможность постоянно работать с отбором парогазов. Для этого определённая партия сырья находится в процессе пиролиза.

Внимание! Основным материалом, из которого изготавливают пиролизные контейнеры и реторты, является металл. Для стенок печи используют металл или кирпич с обязательной теплоизоляцией во избежание потерь тепла.

Углевыжигательная печь своими руками

Для получения древесного угля в личных целях можно самостоятельно изготовить печь простейшей конструкции. Для этого понадобится бочка объёмом 200 л.

Этапы изготовления:

• Роют котлован такого размера, чтобы после погружения в него бочки между её стенками и стенками ямы оставался просвет шириной в кирпич.
• На бочке возле крышки изготавливают отверстие диаметром примерно 100 мм.
• Бочку укладывают в котлован вниз отверстием.
• Просветы между бочкой и стенками ямы закладывают кирпичами, верх бочки утепляют минеральной ватой.

При желании эту конструкцию можно модернизировать, и по чертежам изготовить более экологичную и эффективную углевыжигающую печь, к тому же, позволяющую получить более качественный готовый продукт.

Для реализации такого проекта понадобятся две бочки объёмом 200 и 100 л. В меньший резервуар, вставленный в бочку большей ёмкости, загружают дрова и закрывают его крышкой. Пространство между стенками сосудов засыпают горючими материалами – щепками, опилками, соломой – и поджигают их. После полного загорания топлива большую бочку закрывают крышкой с вставленной трубой.

Внимание! С целью обеспечения безопасности агрегат укладывают на теплоизоляционную платформу или зарывают в землю.

Время службы таких самоделок не очень длительное и находится в прямой зависимости от качества используемых бочек.

kotel-otoplenija.ru

2QM.ru: Печи углевыжигательные для производства древесного угля. Углевыжигательная печь своими руками

Древесный уголь – один из самых древних видов топлива. Он используется не только для приготовления пищи и обогрева дома. Он применяется в химической и металлургической промышленности, в животноводстве и строительстве, медицине и фармакологии. Сегодня основная часть древесного угля изготавливается на мелких предприятиях. Производство древесного угля и его продажа – прибыльный бизнес в районах, где растут леса, и организовать его можно даже на собственном загородном участке.

Содержание статьи

Процесс углежжения

В качестве древесного сырья используются не только дрова различных пород дерева, но и отходы деревообрабатывающего или мебельного производства: сучки, пеньки, опилки. В болотистых местностях используется торф.

Древесина в процессе обугливания проходит три стадии: предварительную сушку, термическое разложение и охлаждение.

Первоначальная сушка и нагрев сырья в камере происходит за счет тепла, подаваемого извне. Собственный процесс выделения тепла (химическая экзотермическая реакция) начинается, когда температура древесины достигает 280°C. Дальше подвод тепла уже не нужен.

Готовый уголь после выжига охлаждается до температуры, при которой невозможно самовозгорание угля, то есть ниже 40°C.

В течение первых суток в смеси дымовых газов и продуктов обугливания еще много паров воды, которые выделяются в процессе сушки. Потом смесь становится суше и ее можно использовать как дополнительное топливо в той же печи или, что более эффективно, в рядом стоящей.

Оборудование для выжигания угля

Для производства древесного угля используют печи углевыжигательные различной мощности. Получается такой уголь в процессе пиролиза, то есть древесина прожигается без доступа кислорода.

Углевыжигательные печи для производства древесного угля выпускаются стационарные и мобильные.

Стационарное оборудование используется достаточно крупными производителями для непрерывного процесса пиролиза больших объемов древесины.

Большие печи намного производительней мобильных, в них можно использовать несколько видов топлива, но к ним предъявляются высокие требования по экологической безопасности.

Мобильные печи малопроизводительны, имеют небольшие размеры, и используются либо на местах, где есть сырье, например, на лесозаготовительных участках, либо там, где нужен конечный продукт, например, на строительных площадках.

В мобильных печах топливом служат те же отходы древесины, из которых уголь и производят.

Если печь работает на отходах, то выгода получается двойная, и уголь производится без дополнительных затрат на топливо, и перерабатываются отходы, которые все равно пришлось бы утилизировать, затратив на это средства и время. Такой вид производства древесного угля самый дешевый.

Углевыжигательное оборудование непрерывного действия

Отдельную группу составляют печи углевыжигательные, в которых дымовые газы от сгорающего топлива попадают в камеру, проходят через древесину, присоединяют к себе пары и газы, являющиеся продуктами сушки и обугливания древесного сырья, и выходят наружу. В них процесс пиролиза проходит наиболее равномерно, поскольку древесина непосредственно контактирует с теплоносителем, подающимся снизу. Но в пирогазах содержатся в большой концентрации химические соединения, которые являются продуктами разложения древесины, поэтому нужно устанавливать дополнительное оборудование для полезного использования или сжигания побочных продуктов пиролиза.

Так работают непрерывно действующие вертикальные реторты, в камере которых сушится древесина вверху, пиролиз проходит в среднем слое, прокалка угля и его остывание – в самом низу.

Непрерывно работают и печи углевыжигательные со сменными контейнерами или ретортами. Принцип действия таких установок состоит в том, что каждая последующая партия сырья нагревается до необходимой температуры за счет экзотермической реакции в предыдущей.

При этом процесс образования угля происходит в каждой реторте независимо от остальных, а печь, в топку которой отводятся пиролизные газы, располагается отдельно от сменных камер.

Реторты и камеры для пиролиза изготавливаются из металла с теплоизоляцией.

Углевыжигательное оборудование периодического цикла

Простейшей конструкцией углевыжигательной печи является обычная двухсотлитровая металлическая бочка, в которую укладывается и поджигается древесина. Дополнительное тепло не подводится, а парогазы выводятся через специальное небольшое отверстие. Производство низкокачественного угля, причем выход продукции меньше пятнадцати процентов, грязное, но практически беззатратное.

Существуют сегодня конструкции углевыжигательных печей, в которых нагреваются теплоносителем стенки камеры, от которых тепло передается к дровам в ней. Это, как правило, углевыжигательные печи периодического цикла, где через определенные промежутки времени происходит весь процесс выжигания угля: дрова загружаются, переугливаются, готовый уголь выгружается, опять загружаются дрова, и так далее.

В аппаратах смешанного действия периодически производится загрузка древесины и выгрузка готового угля, но какая-то часть древесины все время находится в процессе пиролиза.

Печи могут выполняться тоже из металла или кирпича.

Трехкамерная углевыжигательная печь

Парогазовая смесь, которая отводится из пиролизной камеры, при остывании конденсируется. Пиролизная жидкость (жижка) и неконденсируемые газы, поскольку широкого применения пока не находят, используются как дополнительное топливо в топочной камере. Вывод побочных продуктов для дожигания предусматривается конструкцией печи. Эффект такой конструкции не только в экономии топлива, но и в защите окружающей среды.

Трехкамерные печи углевыжигательные обеспечивают непрерывный цикл производства угля. В каждой камере проходит отдельно один из этапов цикла, причем начальная сушка сырья происходит за счет тепла, которое получается при горении пиролизных газов. Кроме экономии топлива, такие печи имеют массу других преимуществ. Поскольку загрузка древесины и выгрузка готового угля происходят в разное время, то обслуживающий персонал загружен более равномерно. Стоимость трехкамерной печи ниже, чем однокамерной такого же объема, а эффективность и срок службы выше за счет распределения нагрузки.

Такое оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в крупных производствах, а если его укомплектовать газогенераторным котлом, то в качестве топлива можно использовать опилки и стружку.

Однокамерная углевыжигательная печь

Древесный уголь в небольших количествах (до 8 тонн в месяц) можно производить в однокамерной печи. Полный цикл производства зависит от модели аппарата и может занимать 1-3 дня.

Такая печь может использоваться в частном хозяйстве, в предприятиях общественного питания, с целью утилизации отходов производства и некондиционной продукции на небольших деревообрабатывающих предприятиях.

Принцип производства в них и крупногабаритных промышленных печах не отличается. Однокамерные печи обычно меньших размеров, загружается сырья в них тоже меньше, но и места занимают меньше, их легко при необходимости перевозить.

За рубежом давно существует производство углевыжигательных печей для домашнего использования. Блюда на гриле или барбекю готовятся на экологически чистом древесном угле.

Характеристики и конструкция углевыжигательной печи

Производители углевыжигательных печей, как зарубежные, так и отечественные, в качестве первой характеристики указывают рабочий объем одной камеры и общее количество камер в печи. Потом обычно указывается объем дров с заданными размерами и влажностью, который можно в печь единовременно загрузить. Этот показатель важен для соблюдения следующего параметра – продолжительности в часах основного рабочего цикла.

Чтобы определить эффективность работы конкретной модели, задаются два параметра для древесины одной породы – расчетное количество загружаемых в пиролизную камеру дров и выход из них угля.

Последними указываются габаритные размеры печи и ее масса. Если устройство не предполагается перевозить, эти данные могут не играть особой роли, а вот при транспортировке могут стать определяющими.

Как правило, бытовая однокамерная печь представляет собой уложенную с небольшим уклоном или установленную на опоры металлическую бочку со встроенной в нижней части топкой.

Сама топка, корпус печи, короб трубы и дверца люка выполнены из стали толщиной не менее 3 мм, а наружная обшивка – 1 мм.

Двухсторонние сварные швы, которыми соединяются обечайки корпуса, усиливаются бандажами, которые выполняются из трубы прямоугольного сечения, придают жесткость конструкции и дополнительную прочность, если в емкости вдруг возрастет давление.

Для снижения теплопотерь между корпусом камеры и наружной обшивкой прокладывается термоизоляционный материал. Эта мера повышает КПД печи. Стенки топки изнутри выкладываются огнеупорным кирпичом.

Устройства для дожига продуктов обугливания может поставляться отдельно.

Углевыжигательная печь своими руками

Бочка на подставке – простейшая конструкция, но для большей эффективности и пожарной безопасности бочку нужно устанавливать на негорючее основание или закапывать в яму.

Из кирпича или металла можно самостоятельно изготавливать углевыжигательные печи. Чертеж можно найти в интернете, как, впрочем, и достаточно подробные описания. Правда, при этом нужно понимать, что качество самодельной печи и конечного продукта значительно ниже, да и больших объемов угля не будет.

На дачном участке можно сделать угольную яму, а можно из бочек соорудить углевыжигательную печь. Для этого нужно выкопать яму такого диаметра, чтобы в нее поместилась бочка, которую нужно еще обложить кирпичом, в дне бочки прорезать отверстие диаметром приблизительно 100 мм и поставить ее в яму отверстием вниз.

Затем нужно обложить бочку кирпичами, щели вверху закрыть каким-нибудь несгораемым материалом, минеральной ватой утеплить верхнее днище. Вот и все, можно получать свой уголь для камина и мангала.

Конструкция из двух бочек более эффективна и надежна. Емкость, которая по объему в два раза меньше, ставят в большую, заполняют ее дровами и плотно закрывают крышкой, а в пространство между стенками засыпают мелкофракционные отходы древесины и поджигают их, затем большую бочку тоже закрывают крышкой, в которую вставлена труба. Но обе эти печи пригодны для использования только вне помещений и достаточно далеко от них.

2qm.ru

Производство древесного угля своими руками. Опыт второй

Бочка использованная в опыте

Проведя пару электро-углевыжигательных опытов решил перейти к выжиганию угля в 200-литровой бочке, уже без использования электричества. Бочку решил расположить горизонтально, для удобства загрузки-выгрузки. Вблизи крышки у меня в бочке было отверстие диаметром 10 см, решил его направить вниз, чтобы выходящие пиролизные газы сгорали с пользой для дела. Очевидный минус: вначале будет выходить водяной пар, который будет снижать эффективность обогрева установки, но более простого и удобного решения в голову не пришло. Бочку в выкопанной яме уложил, таким образом, чтобы ее большая часть омывалась продуктами сгорания, для чего между стенками ямы и бочкой всунул по два кирпича с каждой стороны, а образовавшиеся сверух щели закрыл несгораемыми листами и верх утеплил минеральной ватой, хотя, в принципе можно утеплить и слоем земли, просто в моем случае с ватой было меньше хлопот. Бочку набил горбылем, в центр положил бревно диаметром около 20 см, которое видно рядом с бочкой на снимке в начале статьи. Короче, бревно оказалось окруженным слоем горбыля. Проем в бочке, за отсутствием крышки, закрыл листом толстого железа (4 мм толщиной), подпер его, заделал щель глиной и засыпал землей для теплоизоляции.

Схема углевыжигательной печи из бочки в яме

Часа тдва-три жег под бочкой мусор, затем оставил дрова на просушку, полагая, что разогревшаяся древесина будет продолжать сохнуть и без сжигания топлива. Часа через четыре из бочки попер едкий дым – оказалось, что бочка чуть просела и глина, которой замазал щели, дала трещины. Быстро засыпал землей как щели сверху (что следовало сделать сразу, а не замазывать глиной), так и топку. Происходило это уже поздно вечером, поэтому оставил все до утра.

Углевыжигательная печь со снятым утеплением

Утром решил посмотрить что получилось в бочке – на какой стадии остановился процесс. Раскрыл бочку – она была очень горячей – плюнешь – шипит и скатывается в шарики, прыгающие по поверхности, как вода на раскаленной сковороде. Оставил до вечера.

Вечером извлек содержимое. Результат оказался, по крайней мере для меня, более чем интересным.

Доски, ближе к стенкам, не переуглились

Во-первых, у стенок бочки доски только потемнели, но не переуглились. Но на изломе цвет их поменялся на коричневый с красноватым оттенком:

Красный уголь

Потом мне удалось выяснить, что это очень ценное топливо для каминов, так называемый “красный уголь” или “барские дрова”, которые достаточно сложно получить специально, но это отдельная тема.

Помимо этого нагреблось 30-литровый бачок древесины, обуглившейся до полностью черного цвета в изломе. Но самое интересное: толстое бревно, лежавшее в середине, переуглилось полностью!

Бревно, лежавшее в центре бочки, обуглилось полностью

Т.е., что мы имеем? Бревно, расположенное в центре, было хорошо утеплено расположенной вокруг него древесиной, и не смотря на то, что, окружающая его древесина почти не обуглилась, оно переуглилось за счет идущих внутри древесины экзотермических реакций, без доступа воздуха.

Очень наглядно, как мне кажется.

Вывод. Я полагаю, что исходя из этого опыта, сделать во дворе котельную, которая бы не только окупала тепло для дома, но и приносила доход – не проблема. Для этого нужно расположить две бочки рядом (разумеется из более толстого металла), но разделить топки, таким образом, чтобы в одной топке разводить огонь и дымвые газы направлять в топку другой бочки для сушки дров в ней. Такая система может иметь место для владельцев частных домов в сельской местности, которые могут объединиться в артель и иметь дополнительный источник дохода там, где они имеют одни затраты.

Оцените:

Загрузка…

Сообщите друзьям:

Обратите внимание

www.stroitelstvo-domov.net

Углевыжигательная печь

На сегодняшний день производство древесного угля стало настолько повсеместным, что стало довольно популярным такое оборудование как углевыжигательные печи. Данное оборудование непосредственно производит так называемый пиролиз древесины, за счет чего и происходит производство древесного угля. Рассмотрим более подробно устройство, принцип работы и основные рабочие характеристики углевыжигательной печи.

Углевыжигательные печи – устройство и конструкция

Сегодня существует достаточно большой выбор данного оборудование, углевыжигательные печи имеют разную конструкцию и работают абсолютно разными методами. Однако продукт при этом выдается совершенно одинакового свойства и качества. Начнем с того, что сами углевыжигательные печи могут иметь как передвижную, так и постоянную стационарную конструкцию. Это обусловлено тем, что в некоторых случаях необходимо проводить пиролиз древесины на определенном участке работ.

Например, на участках по лесозаготовительным работам, на строительных площадках и тому подобных местах. Стационарные печи соответственно используются в постоянном, неизменном месте работы, где происходит непрерывный процесс пиролиза. Отличие этих углевыжигательных установок от мобильного варианта в основном заключаются в том, что постоянные установки как правило, имеют достаточно большие размеры и выполняют огромные объемы работы. То  есть, данные печи, являются наиболее производительными.

К тому же, в данных установках возможно использование различных видов топлива. В отличие от мобильных установок, где в основном топливом служат так называемые отходы производства древесины. Часто углевыжигательные печи используют в качестве так называемого элемента утилизации, таким образом, получается, убить двух зайцев одним выстрелом, а именно и производить уголь, не затрачивая при этом средств на топливо, и использовать остатки деревообрабатывающего производства, не принимая специальных мер для его утилизации.

Самих конструктивных решений углевыжигательной печи на сегодняшний день имеется в большом количестве, причем процессы в них проистекают совершенно одинаковые. О самом простом и дешевом варианте было сказано выше, то есть печь работает за счет самого дерева и таким образом не применяется дополнительного вида топлива.

Характеристики углевыжигательной печи

Самыми же распространенными видами углевыжигательных печей на сегодняшний день, являются печи, в которых не происходит соприкосновения древесины и газов топочного вида, которые осуществляют пиролиз. Принцип работы в такого вида печках строится на том, что древесина находится в отдельной камере, в которой имеются отверстия, через данные отверстия посредством тепла, которое вырабатывает теплоноситель, происходит нагревание древесины.

Существуют и печи, которые производят пиролиз за счет постоянно действующих вертикальных реторт, в них, однако процесс выжигания происходит наиболее качественно, причем сразу все его стадии. Тем не менее, данные печи вырабатывают намного большее количество вредных для атмосферы веществ, которые происходят в результате работы подобных углевыжигательных печей. Поэтому при использовании такого рода углевыжигательных печей в промышленных масштабах необходима установка дополнительного конденсирующего оборудования.

Сами углевыжигательные печи, как правило, изготовлены из такого материала как кирпич либо из металла, который в обязательном порядке термоизолируется специальным материалом, для предотвращения тепловой потери. Реторты и камеры для пиролиза как правило изготовлены из жаропрочных металлов. На сегодняшний день процесс углевыжигания получил широкий размах, и оборудование для углевыжигания постоянно проходит через всевозможные модернизации. Так, сегодня, углевыжигательная печь способна работать за счет собственных продуктов горения, поддерживая постоянную температуру и процесс в целом в практически автономном режиме.

promplace.ru

Печи углевыжигательные для производства древесного угля. Углевыжигательная печь своими руками

Древесный уголь – один из самых древних видов топлива. Он используется не только для приготовления пищи и обогрева дома. Он применяется в химической и металлургической промышленности, в животноводстве и строительстве, медицине и фармакологии. Сегодня основная часть древесного угля изготавливается на мелких предприятиях. Производство древесного угля и его продажа – прибыльный бизнес в районах, где растут леса, и организовать его можно даже на собственном загородном участке.

Процесс углежжения

В качестве древесного сырья используются не только дрова различных пород дерева, но и отходы деревообрабатывающего или мебельного производства: сучки, пеньки, опилки. В болотистых местностях используется торф.

Углевыжигательные печи для производства древесного угля выпускаются стационарные и мобильные.

Стационарное оборудование используется достаточно крупными производителями для непрерывного процесса пиролиза больших объемов древесины.

Большие печи намного производительней мобильных, в них можно использовать несколько видов топлива, но к ним предъявляются высокие требования по экологической безопасности.

Мобильные печи малопроизводительны, имеют небольшие размеры, и используются либо на местах, где есть сырье, например, на лесозаготовительных участках, либо там, где нужен конечный продукт, например, на строительных площадках.

В мобильных печах топливом служат те же отходы древесины, из которых уголь и производят.

Если печь работает на отходах, то выгода получается двойная, и уголь производится без дополнительных затрат на топливо, и перерабатываются отходы, которые все равно пришлось бы утилизировать, затратив на это средства и время. Такой вид производства древесного угля самый дешевый.

Углевыжигательное оборудование непрерывного действия

Отдельную группу составляют печи углевыжигательные, в которых дымовые газы от сгорающего топлива попадают в камеру, проходят через древесину, присоединяют к себе пары и газы, являющиеся продуктами сушки и обугливания древесного сырья, и выходят наружу. В них процесс пиролиза проходит наиболее равномерно, поскольку древесина непосредственно контактирует с теплоносителем, подающимся снизу. Но в пирогазах содержатся в большой концентрации химические соединения, которые являются продуктами разложения древесины, поэтому нужно устанавливать дополнительное оборудование для полезного использования или сжигания побочных продуктов пиролиза.

Так работают непрерывно действующие вертикальные реторты, в камере которых сушится древесина вверху, пиролиз проходит в среднем слое, прокалка угля и его остывание – в самом низу.

Непрерывно работают и печи углевыжигательные со сменными контейнерами или ретортами. Принцип действия таких установок состоит в том, что каждая последующая партия сырья нагревается до необходимой температуры за счет экзотермической реакции в предыдущей.

При этом процесс образования угля происходит в каждой реторте независимо от остальных, а печь, в топку которой отводятся пиролизные газы, располагается отдельно от сменных камер.

Реторты и камеры для пиролиза изготавливаются из металла с теплоизоляцией.

Углевыжигательное оборудование периодического цикла

Простейшей конструкцией углевыжигательной печи является обычная двухсотлитровая металлическая бочка, в которую укладывается и поджигается древесина. Дополнительное тепло не подводится, а парогазы выводятся через специальное небольшое отверстие. Производство низкокачественного угля, причем выход продукции меньше пятнадцати процентов, грязное, но практически беззатратное.

Существуют сегодня конструкции углевыжигательных печей, в которых нагреваются теплоносителем стенки камеры, от которых тепло передается к дровам в ней. Это, как правило, углевыжигательные печи периодического цикла, где через определенные промежутки времени происходит весь процесс выжигания угля: дрова загружаются, переугливаются, готовый уголь выгружается, опять загружаются дрова, и так далее.

В аппаратах смешанного действия периодически производится загрузка древесины и выгрузка готового угля, но какая-то часть древесины все время находится в процессе пиролиза.

Печи могут выполняться тоже из металла или кирпича.

Трехкамерная углевыжигательная печь

Парогазовая смесь, которая отводится из пиролизной камеры, при остывании конденсируется. Пиролизная жидкость (жижка) и неконденсируемые газы, поскольку широкого применения пока не находят, используются как дополнительное топливо в топочной камере. Вывод побочных продуктов для дожигания предусматривается конструкцией печи. Эффект такой конструкции не только в экономии топлива, но и в защите окружающей среды.

Трехкамерные печи углевыжигательные обеспечивают непрерывный цикл производства угля. В каждой камере проходит отдельно один из этапов цикла, причем начальная сушка сырья происходит за счет тепла, которое получается при горении пиролизных газов. Кроме экономии топлива, такие печи имеют массу других преимуществ. Поскольку загрузка древесины и выгрузка готового угля происходят в разное время, то обслуживающий персонал загружен более равномерно. Стоимость трехкамерной печи ниже, чем однокамерной такого же объема, а эффективность и срок службы выше за счет распределения нагрузки.

Такое оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в крупных производствах, а если его укомплектовать газогенераторным котлом, то в качестве топлива можно использовать опилки и стружку.

Однокамерная углевыжигательная печь

Древесный уголь в небольших количествах (до 8 тонн в месяц) можно производить в однокамерной печи. Полный цикл производства зависит от модели аппарата и может занимать 1-3 дня.

Такая печь может использоваться в частном хозяйстве, в предприятиях общественного питания, с целью утилизации отходов производства и некондиционной продукции на небольших деревообрабатывающих предприятиях.

Принцип производства в них и крупногабаритных промышленных печах не отличается. Однокамерные печи обычно меньших размеров, загружается сырья в них тоже меньше, но и места занимают меньше, их легко при необходимости перевозить.

За рубежом давно существует производство углевыжигательных печей для домашнего использования. Блюда на гриле или барбекю готовятся на экологически чистом древесном угле.

Характеристики и конструкция углевыжигательной печи

Производители углевыжигательных печей, как зарубежные, так и отечественные, в качестве первой характеристики указывают рабочий объем одной камеры и общее количество камер в печи. Потом обычно указывается объем дров с заданными размерами и влажностью, который можно в печь единовременно загрузить. Этот показатель важен для соблюдения следующего параметра – продолжительности в часах основного рабочего цикла.

Чтобы определить эффективность работы конкретной модели, задаются два параметра для древесины одной породы – расчетное количество загружаемых в пиролизную камеру дров и выход из них угля.

Последними указываются габаритные размеры печи и ее масса. Если устройство не предполагается перевозить, эти данные могут не играть особой роли, а вот при транспортировке могут стать определяющими.

Как правило, бытовая однокамерная печь представляет собой уложенную с небольшим уклоном или установленную на опоры металлическую бочку со встроенной в нижней части топкой.

Сама топка, корпус печи, короб трубы и дверца люка выполнены из стали толщиной не менее 3 мм, а наружная обшивка – 1 мм.

Двухсторонние сварные швы, которыми соединяются обечайки корпуса, усиливаются бандажами, которые выполняются из трубы прямоугольного сечения, придают жесткость конструкции и дополнительную прочность, если в емкости вдруг возрастет давление.

Для снижения теплопотерь между корпусом камеры и наружной обшивкой прокладывается термоизоляционный материал. Эта мера повышает КПД печи. Стенки топки изнутри выкладываются огнеупорным кирпичом.

Устройства для дожига продуктов обугливания может поставляться отдельно.

Углевыжигательная печь своими руками

Бочка на подставке – простейшая конструкция, но для большей эффективности и пожарной безопасности бочку нужно устанавливать на негорючее основание или закапывать в яму.

Из кирпича или металла можно самостоятельно изготавливать углевыжигательные печи. Чертеж можно найти в интернете, как, впрочем, и достаточно подробные описания. Правда, при этом нужно понимать, что качество самодельной печи и конечного продукта значительно ниже, да и больших объемов угля не будет.

На дачном участке можно сделать угольную яму, а можно из бочек соорудить углевыжигательную печь. Для этого нужно выкопать яму такого диаметра, чтобы в нее поместилась бочка, которую нужно еще обложить кирпичом, в дне бочки прорезать отверстие диаметром приблизительно 100 мм и поставить ее в яму отверстием вниз.

Затем нужно обложить бочку кирпичами, щели вверху закрыть каким-нибудь несгораемым материалом, минеральной ватой утеплить верхнее днище. Вот и все, можно получать свой уголь для камина и мангала.

Конструкция из двух бочек более эффективна и надежна. Емкость, которая по объему в два раза меньше, ставят в большую, заполняют ее дровами и плотно закрывают крышкой, а в пространство между стенками засыпают мелкофракционные отходы древесины и поджигают их, затем большую бочку тоже закрывают крышкой, в которую вставлена труба. Но обе эти печи пригодны для использования только вне помещений и достаточно далеко от них.

autogear.ru

Печи углевыжигательные для производства древесного угля. Углевыжигательная печь своими руками | Снайт Мебель

Древесный уголь – один из самых древних видов топлива. Он используется не только для приготовления пищи и обогрева дома. Он применяется в химической и металлургической промышленности, в животноводстве и строительстве, медицине и фармакологии. Сегодня основная часть древесного угля изготавливается на мелких предприятиях. Производство древесного угля и его продажа – прибыльный бизнес в районах, где растут леса, и организовать его можно даже на собственном загородном участке.

Процесс углежжения

В качестве древесного сырья используются не только дрова различных пород дерева, но и отходы деревообрабатывающего или мебельного производства: сучки, пеньки, опилки. В болотистых местностях используется торф.

Древесина в процессе обугливания проходит три стадии: предварительную сушку, термическое разложение и охлаждение.

Первоначальная сушка и нагрев сырья в камере происходит за счет тепла, подаваемого извне. Собственный процесс выделения тепла (химическая экзотермическая реакция) начинается, когда температура древесины достигает 280°C. Дальше подвод тепла уже не нужен.

Готовый уголь после выжига охлаждается до температуры, при которой невозможно самовозгорание угля, то есть ниже 40°C.

В течение первых суток в смеси дымовых газов и продуктов обугливания еще много паров воды, которые выделяются в процессе сушки. Потом смесь становится суше и ее можно использовать как дополнительное топливо в той же печи или, что более эффективно, в рядом стоящей.

Оборудование для выжигания угля

Для производства древесного угля используют печи углевыжигательные различной мощности. Получается такой уголь в процессе пиролиза, то есть древесина прожигается без доступа кислорода.

Углевыжигательные печи для производства древесного угля выпускаются стационарные и мобильные.

Стационарное оборудование используется достаточно крупными производителями для непрерывного процесса пиролиза больших объемов древесины.

Большие печи намного производительней мобильных, в них можно использовать несколько видов топлива, но к ним предъявляются высокие требования по экологической безопасности.

Мобильные печи малопроизводительны, имеют небольшие размеры, и используются либо на местах, где есть сырье, например, на лесозаготовительных участках, либо там, где нужен конечный продукт, например, на строительных площадках.

В мобильных печах топливом служат те же отходы древесины, из которых уголь и производят.

Если печь работает на отходах, то выгода получается двойная, и уголь производится без дополнительных затрат на топливо, и перерабатываются отходы, которые все равно пришлось бы утилизировать, затратив на это средства и время. Такой вид производства древесного угля самый дешевый.

Углевыжигательное оборудование непрерывного действия

Отдельную группу составляют печи углевыжигательные, в которых дымовые газы от сгорающего топлива попадают в камеру, проходят через древесину, присоединяют к себе пары и газы, являющиеся продуктами сушки и обугливания древесного сырья, и выходят наружу. В них процесс пиролиза проходит наиболее равномерно, поскольку древесина непосредственно контактирует с теплоносителем, подающимся снизу. Но в пирогазах содержатся в большой концентрации химические соединения, которые являются продуктами разложения древесины, поэтому нужно устанавливать дополнительное оборудование для полезного использования или сжигания побочных продуктов пиролиза.

Так работают непрерывно действующие вертикальные реторты, в камере которых сушится древесина вверху, пиролиз проходит в среднем слое, прокалка угля и его остывание – в самом низу.

Непрерывно работают и печи углевыжигательные со сменными контейнерами или ретортами. Принцип действия таких установок состоит в том, что каждая последующая партия сырья нагревается до необходимой температуры за счет экзотермической реакции в предыдущей.

При этом процесс образования угля происходит в каждой реторте независимо от остальных, а печь, в топку которой отводятся пиролизные газы, располагается отдельно от сменных камер.

Реторты и камеры для пиролиза изготавливаются из металла с теплоизоляцией.

Углевыжигательное оборудование периодического цикла

Простейшей конструкцией углевыжигательной печи является обычная двухсотлитровая металлическая бочка, в которую укладывается и поджигается древесина. Дополнительное тепло не подводится, а парогазы выводятся через специальное небольшое отверстие. Производство низкокачественного угля, причем выход продукции меньше пятнадцати процентов, грязное, но практически беззатратное.

Существуют сегодня конструкции углевыжигательных печей, в которых нагреваются теплоносителем стенки камеры, от которых тепло передается к дровам в ней. Это, как правило, углевыжигательные печи периодического цикла, где через определенные промежутки времени происходит весь процесс выжигания угля: дрова загружаются, переугливаются, готовый уголь выгружается, опять загружаются дрова, и так далее.

В аппаратах смешанного действия периодически производится загрузка древесины и выгрузка готового угля, но какая-то часть древесины все время находится в процессе пиролиза.

Печи могут выполняться тоже из металла или кирпича.

Трехкамерная углевыжигательная печь

Парогазовая смесь, которая отводится из пиролизной камеры, при остывании конденсируется. Пиролизная жидкость (жижка) и неконденсируемые газы, поскольку широкого применения пока не находят, используются как дополнительное топливо в топочной камере. Вывод побочных продуктов для дожигания предусматривается конструкцией печи. Эффект такой конструкции не только в экономии топлива, но и в защите окружающей среды.

Трехкамерные печи углевыжигательные обеспечивают непрерывный цикл производства угля. В каждой камере проходит отдельно один из этапов цикла, причем начальная сушка сырья происходит за счет тепла, которое получается при горении пиролизных газов. Кроме экономии топлива, такие печи имеют массу других преимуществ. Поскольку загрузка древесины и выгрузка готового угля происходят в разное время, то обслуживающий персонал загружен более равномерно. Стоимость трехкамерной печи ниже, чем однокамерной такого же объема, а эффективность и срок службы выше за счет распределения нагрузки.

Такое оборудование рассчитано на длительную эксплуатацию в крупных производствах, а если его укомплектовать газогенераторным котлом, то в качестве топлива можно использовать опилки и стружку.

Однокамерная углевыжигательная печь

Древесный уголь в небольших количествах (до 8 тонн в месяц) можно производить в однокамерной печи. Полный цикл производства зависит от модели аппарата и может занимать 1-3 дня.

Такая печь может использоваться в частном хозяйстве, в предприятиях общественного питания, с целью утилизации отходов производства и некондиционной продукции на небольших деревообрабатывающих предприятиях.

Принцип производства в них и крупногабаритных промышленных печах не отличается. Однокамерные печи обычно меньших размеров, загружается сырья в них тоже меньше, но и места занимают меньше, их легко при необходимости перевозить.

За рубежом давно существует производство углевыжигательных печей для домашнего использования. Блюда на гриле или барбекю готовятся на экологически чистом древесном угле.

Характеристики и конструкция углевыжигательной печи

Производители углевыжигательных печей, как зарубежные, так и отечественные, в качестве первой характеристики указывают рабочий объем одной камеры и общее количество камер в печи. Потом обычно указывается объем дров с заданными размерами и влажностью, который можно в печь единовременно загрузить. Этот показатель важен для соблюдения следующего параметра – продолжительности в часах основного рабочего цикла.

Чтобы определить эффективность работы конкретной модели, задаются два параметра для древесины одной породы – расчетное количество загружаемых в пиролизную камеру дров и выход из них угля.

Последними указываются габаритные размеры печи и ее масса. Если устройство не предполагается перевозить, эти данные могут не играть особой роли, а вот при транспортировке могут стать определяющими.

Как правило, бытовая однокамерная печь представляет собой уложенную с небольшим уклоном или установленную на опоры металлическую бочку со встроенной в нижней части топкой.

Сама топка, корпус печи, короб трубы и дверца люка выполнены из стали толщиной не менее 3 мм, а наружная обшивка – 1 мм.

Двухсторонние сварные швы, которыми соединяются обечайки корпуса, усиливаются бандажами, которые выполняются из трубы прямоугольного сечения, придают жесткость конструкции и дополнительную прочность, если в емкости вдруг возрастет давление.

Для снижения теплопотерь между корпусом камеры и наружной обшивкой прокладывается термоизоляционный материал. Эта мера повышает КПД печи. Стенки топки изнутри выкладываются огнеупорным кирпичом.

Устройства для дожига продуктов обугливания может поставляться отдельно.

Углевыжигательная печь своими руками

Бочка на подставке — простейшая конструкция, но для большей эффективности и пожарной безопасности бочку нужно устанавливать на негорючее основание или закапывать в яму.

Из кирпича или металла можно самостоятельно изготавливать углевыжигательные печи. Чертеж можно найти в интернете, как, впрочем, и достаточно подробные описания. Правда, при этом нужно понимать, что качество самодельной печи и конечного продукта значительно ниже, да и больших объемов угля не будет.

На дачном участке можно сделать угольную яму, а можно из бочек соорудить углевыжигательную печь. Для этого нужно выкопать яму такого диаметра, чтобы в нее поместилась бочка, которую нужно еще обложить кирпичом, в дне бочки прорезать отверстие диаметром приблизительно 100 мм и поставить ее в яму отверстием вниз.

Затем нужно обложить бочку кирпичами, щели вверху закрыть каким-нибудь несгораемым материалом, минеральной ватой утеплить верхнее днище. Вот и все, можно получать свой уголь для камина и мангала.

Конструкция из двух бочек более эффективна и надежна. Емкость, которая по объему в два раза меньше, ставят в большую, заполняют ее дровами и плотно закрывают крышкой, а в пространство между стенками засыпают мелкофракционные отходы древесины и поджигают их, затем большую бочку тоже закрывают крышкой, в которую вставлена труба. Но обе эти печи пригодны для использования только вне помещений и достаточно далеко от них.

snite-mebel.ru

углевыжигательная печь – патент РФ 2085569

Изобретение относится к конструкциям углевыжигательных печей и может быть использовано в промышленности для переработки кусковых древесных отходов лесозаготовок и дровяной древесины с целью получения угля. Углевыжигательная печь содержит две выносные топки, над которыми расположены съемные реторты углежжения, каждая из которых размещена в кожухе и соединена со сводом. В каждой реторте расположена центральная труба с отверстиями, соединяющая полость топки через дымоход с дымовой трубой. Внутри каждой реторты установлены устройства для подачи перегретого пара в полость реторты. В сводах установлены устройства для подачи воды для охлаждения наружных поверхностей реторт. Предлагаемая конструкция углевыжигательной печи позволяет повысить экономичность установки за счет использования тепла отходящих газов, интенсификации технологического процесса, улучшает качество древесного угля, решает проблему экологической опасности работы печи. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям углевыжигательных печей и может быть использовано в промышленности для переработки кусковых древесных лесозаготовок и дровяной древесины с целью получения древесного угля. Известна углевыжигательная камерная печь, содержащая перекрытую сводом камеру прямоугольной формы, внизу которой расположена топка. В станках камеры расположены двери для загрузки дров и выгрузки угля. В углах камеры установлены дымовые трубы. Конструкция печи стационарная, исключающая возможность транспортировки [1]
Существенным недостатком известной печи является низкая экономичность вследствие неиспользования тепла отходящих из камеры дымовых газов, а также газов, выделяющихся в процессе переугливания. Эксплуатация данной печи сопряжена с большими трудозатратами, связанными с загрузкой сырья и выгрузкой угля, очисткой поверхностей, герметизацией печи по окончании процесса перегливания (топочная арматура промазывается раствором глины). Известна углевыжигательная печь, содержащая свод, платформу с установленной на ней топкой, над которой размещена рабочая полость, дымоход [2]
Известная конструкция также принадлежит к типу углевыжигательных печей периодического действия с внутренним обогревом переугливаемой древесины путем непосредственного омывания ее дымовыми газами, выходящими из топки. К числу существенных недостатков данной конструкции следует отнести низкую экономичность и невысокое качество получаемого древесного угля. Это вызывается рядом негативных факторов, обусловленных следующими конструктивными особенностями данной печи. Известная конструкция предусматривает пиролиз древесины вследствие непосредственного контакта в процессе переугливания древесины с продуктами горения (дымовыми газами), выходящими из топки. При этом, как показали исследования, кислород, содержащийся в дымовых газах реагирует с углем, сжигая его. Это приводит к снижению выхода угля, ухудшению его качества. Отсутствие возможности предварительной подсушки сырья приводит к тому, что процесс переугливания в отношении выхода и качества угля протекает неблагоприятно. Это объясняется тем, что непросушенное сырье (древесина) сразу попадает в атмосферу с высокой температурой, сушка и переугливание протекают бурно, что влечет за собой снижение качества угля (снижается его механическая прочность). Помимо вышеперечисленных недостатков следует особо отметить, что в известной конструкции также не решена проблема рационального использования тепла отходящих дымовых газов и экологически вредных газов, выделяющихся в процессе пиролиза из древесины и сбрасываемых в атмосферу. Наиболее близким аналогом изобретения является углевыжигательная печь, содержащая топку и рабочую полость, состоящую из двух реторт с устройствами для ввода пара [3]
Изобретение направлено на решение задачи создания высокоэкономичной конструкции углевыжигательной печи, обеспечивающей получение древесного угля высокого качества. Это достигается тем, что в известной углевыжигательной печи, содержащий топку и рабочую полость выполненную в виде двух реторт с устройствами для ввода пара, каждая реторта перерыта сводом и выполнена с индивидуальной выносной топкой и размещенной по ее оси трубой, соединяющей полости топок с дымоходом, при этом в сводах установлены устройства для подачи воды для охлаждения наружной поверхности реторт. В нижней части труб реторты выполнены отверстия для вывода продуктов пиролиза древесины и пара. Реторты выполнены съемными. Реторты соединены со сводом. Сущность изобретения состоит в следующем. Оригинальное конструктивное решение, использованное в изобретении, согласно которому топки обеих реторт углежжения посредством осевых труб и дымохода объединены в единую систему, позволяет решить проблему рационального использования тепла отходящих газов после нагрева одной из реторт для осуществления предварительной подсушки древесного сырья в другой реторте (топка которой в этом режиме не работает). Это значительно повышает экономичность углевыжигательной печи, улучшает качество древесного угля. Выполнение рабочей полости печи в виде двух реторт углежжения с расположенными в них осевыми трубами, соединяющими полость топок с дымоходом, позволяет осуществить процесс пиролиза без непосредственного контакта переугливаемого материала с продуктами горения, что способствует улучшению качества угля, повышению экономичности. Установка внутри каждой реторты углежжения устройств для подачи пара позволяет осуществить интенсификацию процесса переугливания древесины путем подачи перегретого пара, что как показали эксперименты, ускоряет процесс, обеспечивает повышение производительности печи, увеличивает экономичность, повышает качество древесного угля. Благодаря установке в сводах печи устройств подачи воды для охлаждения наружных поверхностей реторт углежжения значительно ускоряется процесс охлаждения реторты после завершения процесса углежжения, повышается производительность печи, повышается ее экономичность. Выполнение в нижней части осевых труб отверстий позволяет успешно решить задачу образующихся продуктов пиролиза древесины (смол, кислот, газовой фазы), а также водяных паров. Вывод газообразных продуктов пиролиза древесины в осевую трубу, где вследствие контакта с дымовыми газами, обеспечивается их дожигание, позволяет, во-первых, использовать их тепло в процессе и, во-вторых, обеспечить выброс в атмосферу экологически чистых продуктов. Выполнение реторт углежжения съемными позволяет значительно интенсифицировать процесс загрузки сырья и выгрузки древесного угля, повысить экономичность и производительность печи. Соединение реторты углежжения со сводом еще более упрощает процесс сырья и выгрузки древесного угля. На фиг. 1 и 2 показана углевыжигательная печь, разрез. Углевыжигательная печь содержит установленные на платформе 1 две выносные топки 2, над которыми расположены съемные реторты углежжения 3, каждая из которых размещена в кожухе 4 и соединена со сводом 5. Съемность реторт 3 обеспечивается любыми известными грузоподъемными механизмами, например, консольным краном. Центровка реторт при их установке на днище кожуха 4 обеспечивается с помощью любых фиксирующих устройств (на фиг. 1 не показаны). Соединение реторты углежжения 3 с сводом 5 обеспечивается любыми известными средствами, например, сваркой. В каждой камере углежжения 3 расположена осевая труба 6 с отверстиями 7, соединяющая полость топки 2 через дымоход 8 с дымовой трубой 9. Внутри каждой реторты 3 установлены устройства 10 для подачи перегретого пара в полость реторты. В сводах 5 установлены устройства 11 для подачи воды для охлаждения наружных поверхностей реторты. Углевыжигательная печь работает следующим образом. Древесное сырье загружают в реторты 3, после чего их устанавливают в кожухе 4. В топки 2 помещают топливо (например, дроса, древесную щепу, угольный мусор), затем одну из них разжигают. Продукты горения (дымовые газы) поступают из топки 2 через центральную трубу 6 в дымоход 8, отдавая при этом свое тепло переугливаемой древесине, находящейся в реторте 3. Выделяющиеся в процессе пиролиза продукты разложения древесины выводятся из реторты 3 в центральную трубу 6 через отверстия 7, где газообразные продукты разложения дожигаются дымовыми газами. Для интенсификации процесса пиролиза через устройства 10, установление внутри реторты 3, подают перегретый пар, который пронизывает переугливаемые дрова и выводится через отверстия 7 в осевую трубу 6. Отдав переугливаемой древесине часть своего тепла, продукты горения вместе с газообразными продуктами разложения древесины по дымоходу 8 поступают в центральную трубу 6 второй реторты 3, подсушивая при этом находящееся в реторте 3 древесное сырье, предназначенное для переуглевания, и затем удаляются через дымовую трубу 9 в атмосферу. После окончания процесса пиролиза древесины в первой реторте 3 гасят топку 2, после чего в реторте 3 начинается процесс охлаждения готового древесного угля. Для ускорения процесса охлаждения через устройство 11, установленные в своде 6, осуществляют подачу воды для охлаждения наружной поверхности реторты 3. Дымовые газы и газообразные продукты разложения в период охлаждения древесного угля в первой реторте направляют сразу через дымовую трубу 9 в атмосферу. По завершении процесса охлаждения первую реторту 3 вынимают из кожуха 4, выгружают древесный уголь, в реторту загружают древесное сырье, после чего ее устанавливают снова в кожухе 4. Дымовые газы и газообразные продукты разложения древесины после второй реторты 3 направляют по дымоходу 8 в осевую трубу 6 первой реторты 3 для подсушки древесного сырья, находящегося в реторте, и затем через дымовую трубу 9 выпускают в атмосферу. Процесс пиролиза древесины во второй реторте и охлаждение древесного угля проводят аналогично описанным выше операциям, после чего весь технологический цикл работы углевыжигательной печи повторяется. Предлагаемая конструкция углевыжигательной печи позволяет повысить экономичность установки за счет обеспечения возможности рационального использования тепла отходящих газов, интенсификация технологического процесса, значительно улучшает качество древесного угля, решает проблему экологической безопасности и работы предлагаемой печи.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Углевыжигательная печь, содержащую топку и рабочую полость, выполненную в виде двух реторт с устройствами для ввода пара, отличающаяся тем, что каждая реторта перекрыта сводом и выполнена с индивидуальной выносной топкой и размещенной по ее оси трубой, соединяющей полости топок с дымоходом, при этом в сводах установлены устройства для подачи воды для охлаждения наружной поверхности реторт. 2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что реторты выполнены съемными. 3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что реторты соединены со сводами. 4. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в нижней части труб реторты выполнены отверстия для вывода продуктов пиролиза древесины и пара.

www.freepatent.ru