Piece na węgiel drzewny do produkcji węgla drzewnego. Zrób to sam piec na węgiel drzewny

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Węgiel drzewny to jeden z najstarszych rodzajów paliwa. Służy nie tylko do gotowania i ogrzewania domu. Znajduje zastosowanie w przemyśle chemicznym i metalurgicznym, w hodowli zwierząt i budownictwie, medycynie i farmakologii. Obecnie większość węgla drzewnego jest produkowana w małych fabrykach. Produkcja węgla drzewnego i jego sprzedaż to dochodowy biznes na obszarach, na których rosną lasy, a nawet możesz zorganizować to na własnej stronie w kraju.

Proces nawęglania

Jako surowce drzewne wykorzystuje się nie tylko drewno opałowe różnych gatunków drewna, ale także odpady z obróbki drewna czy produkcji mebli: sęki, konopie, trociny. Torf jest używany na terenach podmokłych.

Drewno w procesie zwęglenia przechodzi przez trzy etapy: wstępne suszenie, rozkład termiczny i chłodzenie.

Wstępne suszenie i podgrzewanie surowców w komorze następuje dzięki ciepłu dostarczanemu z zewnątrz. Własny proces wydzielania ciepła (chemiczna reakcja egzotermiczna) rozpoczyna się, gdy temperatura drewna osiąga 280°C. Dalsza dostawaciepło nie jest już potrzebne.

Gotowy węgiel po spaleniu jest schładzany do temperatury, w której samozapalenie się węgla jest niemożliwe, czyli poniżej 40°C.

W ciągu pierwszego dnia w mieszaninie gazów spalinowych i produktów zwęglenia jest jeszcze dużo pary wodnej, która jest uwalniana podczas procesu suszenia. Mieszanka staje się wtedy bardziej sucha i może być wykorzystana jako dodatkowe paliwo w tym samym piecu lub, bardziej efektywnie, w pobliskim.

Sprzęt do spalania węgla

Do produkcji węgla drzewnego używane są piece na węgiel drzewny o różnej wydajności. Okazuje się, że taki węgiel jest w procesie pirolizy, czyli drewno spalane jest bez tlenu.

Piece na węgiel drzewny do produkcji węgla drzewnego produkowane są stacjonarnie i mobilnie.

Sprzęt stacjonarny jest używany przez dość dużych producentów do ciągłego procesu pirolizy dużych ilości drewna.

Duże piece są znacznie bardziej wydajne niż mobilne, mogą wykorzystywać kilka rodzajów paliwa, ale mają wysokie wymagania środowiskowe.

Piece mobilne są nieefektywne, mają niewielkie rozmiary i są używane w miejscach, w których dostępne są surowce, na przykład w miejscach pozyskiwania drewna, lub tam, gdzie potrzebny jest produkt końcowy, na przykład na placach budowy.

Mobilne piece opalane są tym samym drewnem odpadowym, z którego produkowany jest węgiel.

JeśliJeśli piec pracuje na odpadach, zysk jest podwójny, a węgiel jest produkowany bez dodatkowych kosztów paliwa, a odpady są przetwarzane, które i tak trzeba by było wyrzucić, wydając na to pieniądze i czas. Ten rodzaj produkcji węgla drzewnego jest najtańszy.

Sprzęt do ciągłego spalania węgla drzewnego

Odrębną grupę stanowią piece na węgiel drzewny, w których spaliny ze spalania paliwa wchodzą do komory, przechodzą przez drewno, przyłączają opary i gazy, będące produktami suszenia i zwęglenia surowców drzewnych, i wychodzą na zewnątrz. W nich proces pirolizy przebiega najbardziej równomiernie, ponieważ drewno ma bezpośredni kontakt z chłodziwem dostarczanym od dołu. Jednak pirogazy zawierają wysokie stężenie związków chemicznych, które są produktami rozkładu drewna, dlatego należy zainstalować dodatkowe wyposażenie do użytecznego wykorzystania lub spalania produktów ubocznych pirolizy.

Tak działają retorty pionowe pracujące w trybie ciągłym, w komorze której u góry suszy się drewno, w warstwie środkowej zachodzi piroliza, a na samym dole kalcynacja węgla i jego schłodzenie.

Piece na węgiel drzewny z wymiennymi pojemnikami lub retortami również pracują w sposób ciągły. Zasada działania takich instalacji polega na tym, że każda kolejna partia surowców jest podgrzewana do wymaganej temperatury w wyniku egzotermicznej reakcji w poprzedniej.

W tym przypadku proces powstawania węgla zachodzi w każdej retorcie niezależnie od pozostałych, a piec, do którego wrzucane są gazy pirolityczne,umieszczone oddzielnie od wymiennych komór.

Retorty i komory do pirolizy są wykonane z metalu z izolacją termiczną.

Sprzęt do spalania węgla drzewnego o cyklu okresowym

Najprostszą konstrukcją pieca na węgiel drzewny jest zwykła dwustulitrowa metalowa beczka, w której umieszcza się drewno i podpala. Dodatkowe ciepło nie jest dostarczane, a gazy parowe są usuwane przez specjalny mały otwór. Produkcja węgla niskiej jakości, z uzyskiem poniżej piętnastu procent, jest brudna, ale praktycznie bezkosztowa.

W dzisiejszych czasach istnieją projekty pieców na węgiel drzewny, w których ściany komory ogrzewane są chłodziwem, z którego ciepło przekazywane jest do znajdującego się w nim drewna opałowego. Są to z reguły piece na węgiel drzewny o cyklu okresowym, w których w określonych odstępach czasu odbywa się cały proces spalania węgla: drewno opałowe jest ładowane, ponownie zwęglone, gotowy węgiel jest rozładowywany, drewno opałowe jest ponownie ładowane i tak dalej.

W maszynach mieszanych drewno jest okresowo ładowane, a gotowy węgiel jest rozładowywany, ale pewna część drewna jest zawsze poddawana pirolizie.

Piece mogą być również wykonane z metalu lub cegły.

Trójkomorowy piec na węgiel drzewny

Mieszanka pary i gazu, która jest odprowadzana z komory pirolizy, skrapla się podczas chłodzenia. Ciecz (ciecz) pirolityczna i gazy nieskraplające się, ponieważ nie są jeszcze powszechnie stosowane, są wykorzystywane jako dodatkowe paliwo w komorze spalania. Wycofanie stronyprodukty do dopalania zapewnia konstrukcja pieca. Efektem takiego projektu jest nie tylko oszczędność paliwa, ale także ochrona środowiska.

Trzykomorowe piece na węgiel drzewny zapewniają ciągły cykl produkcji węgla. W każdej komorze jeden z etapów cyklu odbywa się oddzielnie, a wstępne suszenie surowca następuje dzięki ciepłu, które uzyskuje się podczas spalania gazów pirolitycznych. Oprócz oszczędności paliwa takie piece mają wiele innych zalet. Ponieważ załadunek drewna i rozładunek gotowego węgla następuje w różnym czasie, personel obsługi jest ładowany bardziej równomiernie. Koszt pieca trzykomorowego jest niższy niż pieca jednokomorowego tej samej wielkości, a wydajność i żywotność są wyższe ze względu na podział obciążenia.

Takie urządzenie jest przeznaczone do długotrwałej pracy w dużych gałęziach przemysłu, a jeśli jest wyposażone w kocioł generujący gaz, to trociny i wióry mogą być wykorzystywane jako paliwo.

Jednokomorowy piec na węgiel drzewny

Węgiel drzewny w małych ilościach (do 8 ton miesięcznie) może być produkowany w piecu jednokomorowym. Pełny cykl produkcyjny zależy od modelu urządzenia i może potrwać 1-3 dni.

Taki piec może być używany w prywatnych gospodarstwach domowych, w zakładach gastronomicznych, w celu utylizacji odpadów produkcyjnych i produktów niespełniających norm w małych przedsiębiorstwach zajmujących się obróbką drewna.

Zasada produkcji w nich i dużych piecach przemysłowych nie jest inna. Piece jednokomorowe są zwykle mniejszerozmiary, surowce są również ładowane do nich mniej, ale zajmują również mniej miejsca, są łatwe do transportu w razie potrzeby.

Za granicą od dawna produkuje się piece na węgiel drzewny do użytku domowego. Dania z grilla lub grilla są gotowane na zrównoważonym węglu drzewnym.

Cechy i konstrukcja pieca na węgiel drzewny

Producenci pieców na węgiel drzewny, zarówno zagraniczni, jak i krajowi, jako pierwszą cechę podają objętość roboczą jednej komory i całkowitą liczbę komór w piecu. Następnie zwykle podaje się ilość drewna opałowego o określonej wielkości i wilgotności, które można załadować do pieca na raz. Wskaźnik ten jest ważny dla zgodności z kolejnym parametrem - czasem trwania w godzinach głównego cyklu pracy.

Aby określić wydajność konkretnego modelu, dla drewna tego samego gatunku ustawiane są dwa parametry - szacunkowa ilość drewna opałowego załadowanego do komory pirolizy oraz wydatek z niego węgla.

Ostatnie to gabaryty pieca i jego waga. Jeśli urządzenie nie będzie transportowane, dane te mogą nie odgrywać szczególnej roli, ale podczas transportu mogą mieć decydujące znaczenie.

Z reguły domowy piec jednokomorowy to metalowa beczka ułożona z lekkim spadkiem lub zamontowana na wspornikach z paleniskiem wbudowanym w dno.

Sam palenisko, korpus pieca, obudowa rury i drzwi włazu są wykonane ze stali o grubości co najmniej 3 mm, a zewnętrzna powłoka ma 1 mm.

Spoiny dwustronne, któreSkorupy korpusu są połączone, wzmocnione bandażami, które wykonane są z prostokątnej rury, nadają konstrukcji sztywność i dodatkową wytrzymałość w przypadku nagłego wzrostu ciśnienia w zbiorniku.

W celu zmniejszenia strat ciepła, pomiędzy korpusem aparatu a zewnętrzną powłoką umieszczony jest materiał termoizolacyjny. Środek ten zwiększa sprawność pieca. Ściany paleniska wyłożone są od wewnątrz cegłami ogniotrwałymi.

Urządzenia do dopalania produktów zwęglonych mogą być dostarczane oddzielnie.

Piec węglowy zrób to sam

Beczka na stojaku to najprostsza konstrukcja, ale dla większej wydajności i bezpieczeństwa przeciwpożarowego beczka musi być zainstalowana na niepalnej podstawie lub zakopana w otworze.

Możesz zrobić własne piece na węgiel drzewny z cegły lub metalu. Rysunek można znaleźć w Internecie, a także dość szczegółowe opisy. To prawda, należy zrozumieć, że jakość domowego pieca i produktu końcowego jest znacznie niższa i nie będzie dużych ilości węgla.

W domku letniskowym możesz zrobić szyb na węgiel lub zbudować piec na węgiel drzewny z beczek. W tym celu należy wykopać otwór o takiej średnicy, aby zmieściła się w nim beczka, który również musi być wyłożony cegłami, wyciąć w dnie beczki otwór o średnicy ok. 100 mm i włożyć otwór z otworem w dół.

Następnie należy obłożyć beczkę cegłami, szczeliny u góry zamknąć materiałem ognioodpornym, górne dno zaizolować wełną mineralną. To wszystko, możesz zdobyć własny węgiel zakominek i grill.

Konstrukcja z dwiema lufami jest bardziej wydajna i bardziej niezawodna. Dwukrotnie mniejszy pojemnik umieszcza się w dużym, wypełnionym drewnem opałowym i szczelnie zamykanym wieczkiem, a drobnoziarniste odpady drzewne wsypuje się w przestrzeń między ścianami i podpala, następnie duży lufa jest również zamknięta pokrywką, do której wkłada się rurę. Ale oba te piekarniki nadają się tylko do użytku na zewnątrz i są wystarczająco daleko od nich.