Андрей Смирнов
Время чтения: ~16 мин.
Просмотров: 0

Печи углевыжигательные для производства древесного угля. углевыжигательная печь сделать самому своими руками

Выжег древесного угля

Суть процесса в том, чтобы древесина сгорела не до конца.

При нагреве сырья с ограничением доступа кислорода остаётся углеродный каркас, повторяющий древесину. Такой процесс называется пиролизом. Рабочей температурой пиролиза древесины будет 350 °С. Целлюлоза при пиролизе подвергается термической деструкции, результатом которой становится образование угля и пиролизных газов.

Большое количество пор способствует быстрому горению древесного угля.

Массовая доля углерода в древесном угле составляет 50%.

Выжигайте уголь вдали от построек и лесопосадок. Соблюдайте правила пожарной безопасности.

Приготовить уголь для мангала можно несколькими способами.

В костре

Один из простейших способов, как сделать угли для мангала в домашних условиях. Потребуется только старое ведро с крышкой, или какая другая негорючая ёмкость.

  1. Разожгите костёр. Не используя средств для розжига.
  2. Дайте прогореть.
  3. Крупные почти прогоревшие до углей головни кочергой или щипцами отправляйте в ведро и зарывайте крышкой. Под конец соберите угли и тоже добавьте в ведро.
  4. Воздуха для горения будет недостаточно и тление прекратится. Пары часов обычно достаточно.

С опытом количество непрогоревших дров в вашем угле будет меньше.

В яме

Этот способ старый, можно сказать исторический.

  1. Прежде всего, понадобится яма. Объём ямы определяет количество требуемого угля. Чтобы было удобно работать, дно не должно быть меньше окружности диаметром 0,8-1,0 метров. Ещё что следует учесть: делать яму в низине – плохая идея: она заполнится водой.
  2. Итак, яма выкопана, стенки и дно утрамбованы.
  3. Разожгите костёр в яме. И заполните яму на треть дровами. Дрова должны быть среднего размера.
  4. Когда дрова почти прогорят, заполните угольную яму дровами до самых краёв.
  5. Проследите чтобы все дрова занялись. И накройте яму листом железа, а щели присыпьте землёй.
  6. Через пару дней можно снимать крышку и доставать уголь.

Будьте осторожны на краю ямы: уголь, сделанный своими руками, не стоит риска свалиться в яму с костром.

В бочке

Делая древесный уголь в домашних условиях хочется снизить риск. И этот способ как раз из таких.

Вам не потребуется яма. Вы замените её 200 литровой бочкой.

Есть два способа: с разницей снаружи или внутри бочки разводить костёр.

В любом случае поставьте бочку на 4-6 кирпичей, так чтобы она не касалась земли.

Первый способ: костёр внутри бочки.

Чтобы в бочке горели дрова в самом низу нужно пробить несколько отверстий. Некоторые советуют закрепить штуцер для шланга и нагнетать воздух на первом этапе (например, бытовым пылесосом), но это на ваше усмотрение.

  1. Начать нужно с костра в бочке.
  2. Когда костёр разгорится заполните бочку на треть дровами и дайте прогореть.
  3. Заполните бочку дровами полностью. Когда все дрова займутся, закройте крышкой. Искусственный наддув, если он был, следует отключить.
  4. Когда бочка остынет можно доставать уголь.

Второй способ: костёр вокруг бочки.

  1. Бочку сразу набейте дровами и закройте крышкой.
  2. Под бочкой разведите огонь и поддерживайте пока пиролиз не закончится. Если есть термометр, то интенсивность огня должна обеспечивать температуру 350 °С внутри. Без термометра придётся ориентироваться на глаз.
  3. Следите за дымом из бочки. Сизый прозрачный дым говорит об окончании процесса. Потушите огонь и дайте бочке остыть 2 часа.

Если всё сделано правильно, то выжег дров в 200 литровой бочке займёт около 12 часов.

Когда открываете крышку берегите лицо: газы и угольная пыль могут воспламениться.

В печи

Обычная домашняя печь может помочь вам сделать уголь для шашлыка.

  1. Растопите печь, загрузите дрова.
  2. Дождитесь, когда поленья разгорятся и превратятся в красные головёшки.
  3. Переложите головни в керамическую или металлическую ёмкость с крышкой подходящего размера.
  4. Закройте крышкой и вынесете из дома.
  5. Когда остынет, можно проверять качество угля.

От тлеющих в закрытой ёмкости углей исходит угарный газ.

Расшифровка маркировки угля

Разобравшись с типами топлива, рассмотрим, как выбрать уголь для отопления частного дома по маркировке. Производители приняли единые стандарты обозначения: ДМСШ, АС, ДР, АК.

Виды, расход топлива и выбор газовой печи для отопления частного дома

Первая литера обозначает вид, вторая – размеры:

  • А – антрацит;
  • Б – бурый;
  • Г – газовый;
  • Д – длиннопламенный;
  • Ж – жирный;
  • К – коксовый;
  • ОС – отощенный спекаемый;
  • СС – слабоспекаемый;
  • Т – тощий.

Следует выбирать первые марки каменного угля для бытовых котлов, избегая покупки отощенных сортов, которые практически не дают теплоотдачи и пригодны для розжига и последующего обогащения жирными сортами каменного ископаемого.

Размерные градации: штыб (Ш) – до 6 мм, семечки (С) – 6-13 мм, мелкий (М) – 13-25 мм, орех (О) – 25-50 мм, крупный (К) – 50-100 мм.

Остаются плитный и рядовой (шахтный) уголь – это крупноразмерные куски от 100 мм, которые отличаются длительным горением, выделением большого количества тепла, но малопригодны для топочных котлов и печей в частных домах.

Особенности чистки

Сильные и слабые стороны банной угольной печки


Как мы несомненно помним, идеальных вещей не существует в природе, однако, любой предмет имеет определенный набор сильных и слабых сторон. Не исключение, рассматриваемая нами печь. Начнем, по традиции, с хорошего. Справедливости ради, отметим, что перечисленные требования, в подавляющем своем большинстве актуальны для металлической конструкции:

  • Низкие эксплуатационные расходы. Достаточно высокая топливная экономичность, особенно, при использовании углей антрацитовой группы, отличающихся малой материнской зольностью и чрезвычайно высокой калорийностью ,или по иному, удельной теплотой сгорания;
  • Долговечность. Изготовленная из материалов печь, особенно горячие ее части , может эксплуатироваться в течении 10-12 лет;
  • Хорошая ремонтопригодность. Текущий ремонт не сложен и его проведение не сопряжено с особыми технологическими или инструментальными затруднениями;
  • Устойчивость к температурным колебаниям. Хорошо переносит длительные перерывы в работе;
  • Большой выбор готовых конструкций, выполненных с учетом основных технологических требований;
  • Относительно невысокая стоимость самостоятельного изготовления или приобретения готового экземпляра;
  • Не требуется возведение обособленного фундамента;
  • Гибкость, в плане размещения или приспособления печи для использования в различных помещениях, как по объему, так и по конфигурации.

Теперь, об основных и критических недостатках:

  • При использовании в паре с каменкой закрытого типа и большом объеме инертной каменной засыпки печи такого типа может долго разгоняться и медленно выходить на номинальный температурный режим в парном помещении;
  • Ввиду высокой температуры поверхности требуется применение специальных мероприятий по снижению пожароопасности помещения и возведения защитного ограждения во избежание получения ожогов в случае непредвиденного контакта с печью;
  • Предъявляются особые требования к толщине и жаростойкости металла, используемого при изготовлении ответственных элементов печи. Некондиционное сырье может спровоцировать проявление деформаций и случаев прогорания горячих частей;
  • Пар, сгенерированный печью такого типа достаточно жесткий и более подходит для сухопарых бань, нежели для классической русской.

Считаем мощность

Тепловая мощность печи — один из основных и принципиальных показателей, который характеризует ее эффективность и функциональность.

Общепринятой практической нормой объема для одного человека в бане принят показатель 9-11 куб. м. Для нагревания 1 куб. м. помещения бани до температуры 60 градусов Цельсия необходимо 55 кКал. в час. Металлическая банная печь при использовании в качестве топлива рядового каменного угля марки ДГр может сгенерировать 320 кКал. с 1 кв. м. рабочей поверхности. Таким образом, для обогрева до номинальной температуры 10 куб.м. объема парного помещения необходимо 550 ккал. тепловой энергии, следовательно, площадь рабочей поверхности печи на каменноугольном топливе для поддержания заданных параметров не может быть меньше 1,73 кв. м. с учетом минимального или близкого к нему уровня потерь.

Особенности топки печи

Понятно, что используя в качестве основного топлива каменный уголь, отказаться от дров полностью не удастся. Подавляющее количество основных марок углей для уверенного розжига требуют достаточную температуру, которую может инициировать дровяная закладка.

Стартовая заправка из мелко наколотых дров или древесной щепы используется в соотношении к основной стартовой порции угля, примерно как 1 к 4. Есть некоторые марки угля, которые загораются от меньшего количества дров, иные требуют соотношения и 1 к 2 и относятся к видам трудноразжигаемых.

Важным условием видится правильное использование поддувала печи. В момент старта растопки оно прикрыто, по мере разгорания и выхода печь на номинальный рабочий режим его открывают, регулируя тем самым, приток воздуха и скорость сгорания заложенной порции топлива.

Каменные угли марки К и Сп, коксовые и спекающиеся требуют постоянной работы кочергой для того чтобы разбить корку угольного пирога и обеспечить необходимый приток воздуха всему объему угольной закладки. Кроме этого угля коксовой группы обладают очень высокой калорийностью и при закладке в чистом виде могут спровоцировать прогорание колосниковой решетки.

Для полноты информационной картины, считаем правильным привести основные характеристики калорийности и объемного веса основных марок каменных углей в виде таблицы:

Марка угля Калорийность, кКал. Объемный вес, кг/куб.м.
Длиннопламенный сухой, марки Д 7950 1,23
Длиннопламенный жирный газовый, марки ДГ, Г 8200 1,24
Коксовый жирный, марки КЖ 8400 1,24
Коксовый, марки К 8450 1,26
Жирный, марки Ж 8750 1,27
Отощенный-спекающийся, марки ОС 8600 1,30
Тощий, марки Т 8500 1,31
Полуантрацит, марки ПА 8400 1,32
Антрацит, марки А 8200 1,62

Краткие рекомендации по самостоятельному изготовлению

Сделать печь на угле своими руками вполне возможно, главное — соблюдение основных технологических принципов.

Рассмотрим основные виды, пригодные для изготовления в кустарных условиях домашнего хозяйства:

  1. Печь-буржуйка. Во многом повторяет классическую широко известную печь-буржуйку и отличается от последней наличием лотка для каменной засыпки. Габаритные размеры, как правило не выходят за пределы 420 мм по высоте и 470 мм по ширине. Фундамент для такой печи не обустраивается, функцию жаропрочной отсечки от пола выполняет кусок базальтовой плиты, которая, помимо этого еще и равномерно распределяет нагрузку. Предельным объемом, который сможет обогреть эта печь следует считать 22 куб. м. и не более. Дымоход прямого типа общей высотой порядка 4200-4500 мм. Тяга регулируется не шибером, а сдвижной заслонкой, которая перекрывает часть ходовых отверстий в печной дверце. При этом стоит учитывать, что 2 ходовых отверстия не должны перекрываться ни коим образом. Печь такого типа, за счет хорошей тяги прямого дымохода допускает подтопку в ходе помывки. Максимальный объем жидкости для единоразовой поддачи пара не более 0,25 л. и интервалом порядка 20-25 мин.
  2. Цельносварная печь без применения каменной футеровки. Самая примитивная конструкция, способная при габаритных размерах по высоте и ширине 750×600 мм эффективно обогреть парное помещение объемом до 25 куб. м. Диаметр дымохода не менее 100 мм. организуется через гильзу диаметром 110-115 мм посредством металлической трубы с толщиной стенки не менее 2 мм. В лице печи оформляется поддувало с площадью проема порядка 30-35 % от площади проема топочной дверки. Колосниковая решетка обустраивается вдоль линии топки из набора порезанного в размер и сваренного в плоский пакет арматурного прута диаметром 15 мм. толщина тела печи в холодных частях 4 мм, на горячих участках 6 мм.
  3. Металлическая сварная печь в футляре. Кирпичная, в своей основе печка, заключенная для более высокой теплоотдачи в металлический футляр из холоднокатаной стали толщиной не менее 3 мм. Металлический футляр нагревается до температуры 100-120 градусов Цельсия, поэтому обязательным условием для такой печи следует считать наличие ограждающего экрана блокирующего прямой контакт частей тела с горячей поверхностью. Допускает применение бесфундаментной компоновки. Кладка горячей части из огнеупорного шамотного кирпича с применением компенсирующих швов. Пригодна для использования как в сухопарной сауне, так и паровой русской бане. Угольная печь для бани такого типа способна при габаритных размерах по высоте и ширине 1120×550 мм эффективно обогреть парное помещение до 40 куб. м. В конструкцию легко встраивается водогрейный контур, который обеспечивает горячую воду температурой порядка 50 градусов Цельсия. Цикл протопки парной до номинальной температуры не превышает 120 мин, подтопка в течении помывки нежелательна, время сохранения тепла номинальной температуры не менее 60 мин.

В целом следует помнить простое правило, чем выше масса остова печи и каменной засыпки, тем печь более инерционна. То есть она долго разгоняется и выходит на температуру номинального прогрева, но и дольше ее сохраняет медленнее остывая.

При проведении сварочных работ, следует руководствоваться правилами и приемами для получения ответственных высоконагруженных швов с последующим отжигом и контрольной проверкой на полном ходу печи в течении 120 мин. При выявлении дефектов шва, таковой разделывается и проваривается вновь, в последующим контрольным отжигом спустя 24 часа с момента проведения сварочных работ.

Как сделать самостоятельно?

  • Конструкция кирпичной печи, работающей на угле или брикетах, довольно проста, необходимо лишь соблюдать два условия:

топку необходимо выполнять из огнеупорного кирпича;
печь необходимо оснастить чистками на всех участках дымохода.

Схема-порядовка универсальной печи представлена на рисунке. Благодаря простому устройству ее можно выполнить своими руками, даже не имея опыта. Печь имеет небольшие габариты, с ее помощью можно отопить дачный или деревенский дом площадью до 36 квадратных метров, состоящий из одной или двух комнат. В последнем случае топку располагают со стороны кухни, а заднюю стенку, которая нагревается при топке, выносят в комнату.

Печь состоит из топки, выложенной своими руками из огнеупорного шамотного кирпича, и надтопочного канала с одной подверткой.

В канале дымовые газы задерживаются, создается эффект колпака, и тело печи прогревается. После остывания дым опускается и через подвертку выходит в дымоход. Он оснащен двумя задвижками, исключающими резкую границу теплого и холодного воздуха и конденсации влаги.

Ниже топки расположено поддувало, совмещенное с зольником. Наддув осуществляется через колосниковую решетку, движение воздуха обеспечивается простой конструкцией дымохода и хорошей тягой.

  1. Устанавливают печь на отдельно стоящий фундамент из армированного бетона. Размеры фундамента должны на 5-10 см превышать габариты печи, его высота составляет 50-70 см, при этом он должен быть на 15 см ниже уровня чистового покрытия пола. После заливки и высыхания фундамента проводят его выравнивание цементным раствором, укладывают на него два слоя рубероида или другой рулонной гидроизоляции, после чего начинают кладку печи своими руками.
  2. Выкладывают из кирпича два ряда — основание печи, сплошной кладкой с перевязкой из красного кирпича. Их кладут на цементный раствор.
  3. Далее кладку ведут в соответствии со схемой на раствор из шамотной глины. Первый ряд образует дно зольника.
  4. Во втором и третьем рядах выставляют дверку поддувала, закрепляя ее с помощью отожженной проволоки, заложенной между кирпичами.
  5. Четвертый ряд образует перекрытие зольной камеры и отверстие для поддувала и удаления золы из топки.
  6. Начиная с пятого ряда кладку ведут шамотным кирпичом. В пятом ряду укладывают колосниковую решетку.
  7. В шестом и седьмом устанавливают аналогично поддувальной дверке дверцу топки.
  8. Ряды с 9 по 11 образуют стенки топки, их кладут с перевязкой.
  9. В 12 ряду выполняют свод из ¾ части кирпича, а в 13 и 14 — перекрывают свод.
  10. В 15 ряду устанавливают дверку чистки и подвертку.
  11. Начиная с 16 ряда кладку вновь выполняют из красного кирпича. По схеме выкладывают дымовые каналы.
  12. В 25 и 32 ряду устанавливают задвижки.
  13. 33 и 34 ряды завершают перекрытие печи, далее выкладывают дымоход нужной высоты.
  14. Печь просушивают на воздухе, потом аккуратно многоступенчато протапливают сначала дровами, а после нескольких топок — углем. В процессе эксплуатации допускается использовать любое твердое топливо: уголь, антрацит, дрова и древесные отходы, пеллеты и брикеты.

Для топки углем можно приспособить любую металлическую печь с эффектом длительного горения. выложив своими руками футеровку из шамотного кирпича в топке и оснастив поддувало вентилятором. При такой доработке металл печи не будет прогорать от высоких температур, а уголь будет устойчиво гореть в течение длительного времени.

Виды оборудование для изготовления угля

Производство древесного угля как бизнес — является привлекательной идеей. Стартовый капитал не требует значительных затрат, а высокий спрос позволяет быстро найти своего потребителя. Для размещения оборудования достаточно 200 кв. м открытого земельного участка. Обслуживание одной печи требует присутствия бригады из 2-4 человек.

Оборудование по производству древесного угля можно разделить на три группы: стационарное, передвижное, вспомогательное.

Углевыжигательная печь (пиролизная бочка) — основное оборудование процесса производства древесного угля. Именно в данной печи происходит пиролиз древесины. На сегодняшний день печи имеют разную конфигурацию и работают разными методами. Углевыжигательные печи могут быт как стационарными, так и передвижными. Но выходной продукт всегда имеет одинаковые свойства и качество.

Углевыжигательная печь кроме производства несет нагрузку утилизации, принося двойную выгоду. Поэтому передвижные печи удобно использовать на лесозаготовительных работах для безотходного производства, а также на строительных площадках.

Стационарные печи используют для непрерывного основного производства древесного угля, когда нет необходимости менять место расположения. Стационарные углевыжигательные печи от передвижных отличаются внушительными размерами, большим набором выполняемых задач и высокой производительностью. В стационарных печах возможно использование различных видов топлива. А в передвижных — только отходы производства древесины.

Основным видом углевыжигательного оборудования является печь, в которой древесина не соприкасается с газами топочного вида процесса пиролиза. В такой печи древесина находится в отдельной камере с отверстиями, через которые происходит нагрев.

Другой вид углевыжигательной печи оборудован вертикальными ретортами, благодаря которым пиролиз на всех стадиях происходит более качественно. Недостатком такой печи является более высокий уровень выброса отработанных газов в атмосферу. Поэтому такую углевыжигательную печь необходимо дополнительно оборудовать очистными фильтрами.

Углевыжигательная печь для производства древесного угля изготавливается из кирпича или металла. Металл, в свою очередь, изолируется термостойким материалом для предотвращения теплоотдачи. Камеры и реторты изготавливаются из жаростойких металлов.

Печь включает в себя:

  • топочный блок: предназначен для сушки сырья;
  • углевыжигательный блок: служит для основного процесса пиролиза;
  • основание: предназначено для крепления топочного и углевыжигательного блоков;
  • пандус: служит для выгрузки емкости с готовым продуктом.

Дровокол (колун) – вспомогательное оборудование, которое используется для заготовки дров. Дровоколы бывают горизонтальные и вертикальные. В горизонтальных колунах бревно укладывает в желоб и толкается на нож, либо нож движется к бревну. В вертикальных дровоколах бревно размещается стационарно и на него опускается нож. Такой вид колунов имеет более высокий КПД, так как бревно избегает трения.

Автоматическая линия фасовки древесного угля – вспомогательное оборудование, предназначенное для автоматизации и окончания процесса производства древесного угля. Конструкция состоит из приемного бункера с сеткой против попадания головней, вибролотка, ковшового транспортера и накопительного бункера с датчиком объема. Древесный уголь, поочередно проходя по узлам линии фасовки, приобретает товарный вид.

Дозатор весовой – автоматически распределяет заданную массу крупнокусковых углей в мешки. Это позволяет производить фасовку древесного угля в виде конечного продукта.

Сепаратор – распределяет угольную продукцию по заданным размерам для различных нужд и ценовых категорий.

Оборудование, предназначенное для производства древесного угля, не содержит вентиляторов и нагнетателей газа, благодаря чему происходит экономия электроэнергии. Себестоимость производства угля снижается, повышая прибыть производителя.

Качественно изготовленный древесный уголь сохраняет структуру рисунка дерева, особенно заметны годовые кольца на торце бруска. При постукивании древесный уголь звонко звучит, имеет блестящий черный цвет и малое количество трещин. На качество и количество производимого угля влияет влажность сырья. Из всех марок березовый или дубовый древесный уголь считаются самыми лучшими, так как отличаются продолжительным и ровным жаром при горении.

Отсутствие вредных отходов при производстве и горении позволяет древесному углю оставаться одним из важных топливных продуктов.

Углевыжигательная печь УВП-5А

Печь состоит из:

  • камеры углежжения;
  • направления потока для нагретых поточных газов;
  • газового туннель;
  • топки;
  • колосников;
  • дверцы поддувала;
  • металлической рамы;
  • термометра;
  • вытяжной трубы и заслонки;
  • загрузочного люка для топлива;
  • предохранительного клапана;
  • контрольной трубки;
  • лестницы.

Эта модель монтируется на металлическую раму, которая устанавливается на полозья, благодаря чему становится мобильной и на месте закрепляется при помощи растяжек. Конструкция печи для углежжения цилиндрической формы с внешней топкой и трубой. Процесс горения– повторяющийся, древесина нагревается дымовыми газами (закрытый). Камера с двойными стенками объемом 11 м3. Цилиндр внутри камеры изготавливается из 5 мм. стали, а внешний – из 3 мм. стальных листов. Каркас жесткости устанавливается между двумя цилиндрами из угловой стали. К задней части камеры внизу прикрепляется каркас топки. Топка футеруется огнеупорным кирпичом. Конструкция не такая сложная, но собрать ее своими руками непросто. Мы рассмотрим более простые модели.

Основные преимущества

Древесный уголь получают методом пиролиза, сырьем для котoрого выступает древесина. В процессе пиролиза древесину в бескислородной среде нагревают до высоких температур. Готовый продукт поставляется на предприятия и на полки магазина для массового потребления. Он продается расфасованном виде и используется в быту для замены дров при готовке на мангале или в качестве топлива для биокамина.

К преимуществам продукта относятся
:

  • отсутствие в его составе вредных веществ (серы, фосфора);
  • практически полное отсутствие выбросов в атмосферу: именно поэтому использовать топливо можно в декоративных каминах без дымохода;
  • полное сгорание: не образуется большого количества золы;
  • высокая теплотворность;
  • возобновляемость: растительное сырье восстановимо в природе.

Производство древесного угля в углевыжигательной печи

Помимо отходной древесины разных пород для производства древесного угля подходят сучки, опилки, пеньки. Если местность болотистая, для этих целей берется торф. Процесс сжигания древесины проходит обязательные 3 этапа:

Первый шаг требует подогрева камеры, в которую помещается сырье, до температуры 280 0 С. Только после этого начинается экзотермическая реакция с выделением тепловой энергии и запускается процесс «приготовления» угля.

Готовый продукт требует охлаждения до предела, когда самовозгорание станет невозможным. Обычно этот показатель держится на уровне 40°C. Даже после остывания еще примерно сутки смесь выделяемого газа будет содержать большой процент воды. После полного высыхания можно использовать материал по назначению.

Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Максим Иванов
Наш эксперт
Написано статей
129
Ссылка на основную публикацию
Похожие публикации