Углевыжигательная печь своими руками

Древесный уголь – весьма востребованный продукт, использующийся дачниками, отдыхающими, любителями барбекю и шашлыка, а также населением, проживающим в южных регионах страны с малых количеством древесины для отопления жилых помещений. Его производство просто, экономично и экологически безопасно.

Производят его методом пережигания дров в специальных углевыжигательных печах. Выбор таких устройств на сегодняшний день огромен. Существуют как серийные печки, так и возможно изготовить печь для производства древесного угля своими руками. Производимый в подобных агрегатах древесный уголь можно разделить на 3 категории:

• Черный уголь (получают из ивы, ветлы, ясеня, липы, ольхи, осины)
• Красный уголь (получают из сосны, ели, лиственницы, кедра)
• Белый уголь (получают из березы, вяза, бука, дуба).

Качество выходной продукции выше у лиственных пород деревьев, а количество получаемого угля больше у хвойной древесины.

Устройство и элементы

Все устройства для производства древесного угля можно разделить на две основные группы – стационарные установки и передвижные печки. Первые используются на больших производствах для изготовления солидных объемов продукции, а вторые – в производстве небольших партий угля в частном порядке.

Также существуют печи-ямы для пиролиза угля, выкопанные ниже уровня земли, но они постепенно уходят в историю в промышленном производстве, но еще широко применяются в приусадебных хозяйствах и в частных домовладениях.

Основными отличиями подобных агрегатов друг от друга является способ подачи температуры на древесину. Древесное сырье может нагреваться как с помощью раскаленных газов (ретортные печи), так и передачей тепловой энергии от стенок металлического резервуара, где происходит основной процесс сухой перегонки дров в угольную фракцию.

Загрузка обрабатываемого сырья может быть как автоматической, так и ручной. Для этого применяются вагонетки, транспортеры, либо ручной труд человека. Чертеж углевыжигательной печи для производства древесного угля представлен ниже:

Самостоятельное изготовление

В магазинах продаются пакеты с готовым углём, но стоят они не дёшево. Самостоятельно можно изготовить достаточно большой объём топлива, минимизировав расходы.

Лучше всего подойдёт древесина твёрдых пород (получится уголь марки А):

• Берёза – даёт сильный жар и быструю теплоотдачу.
• Дуб – равномерный жар и долгий процесс горения.
• А также – бук, граб, вяз.

Хвойные породы + древесина из первого списка (марка Б):

• сосна;
• пихта;
• ель и др…

Марка В – мягкие породы:

• тополь;
• осина;
• ольха;
• ива;
• липа и т. д…

Рассмотрим два «кустарных» способа производства.

При постройке собственного дома мы сами можем планировать расположение помещений, но есть и некоторые нормы, которые должны выполняться согласно санитарным и строительным требованиям. Требования к котельной в частном доме должны выполняться неукоснительно, ведь от этого зависит безопасность жильцов. Какие нормы предполагает СНИП для котельной, читайте в статье.

Пошаговую инструкцию по изготовлению печи с теплообменником вы найдете тут.

А вы знали, что тепловые насосы применяются не только в холодильных системах и кондиционерах, но и для обогрева помещения? Здесь https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/teplovoj-nasos-dlya-otopleniya-doma.html вы узнаете, как их правильно применять и как устроить систему обогрева с тепловым насосом.

В бочке

Требования к ёмкости:

• Размеры бочки будут зависеть от имеющегося количества сырья.
• Стенки обязательно должны быть толстыми.
• Бочку из-под нефтепродуктов нужно предварительно выжечь.
• Ёмкости из-под химикатов использовать не желательно.
• Должна быть крышка из негорючих материалов, плотно подходящая к бочке.

Последовательность работ:

1. В крышке делаются несколько небольших отверстий для выхода газов, но так, чтобы их можно было закрыть.
2. На листе металла из нескольких кирпичей складывается мини-печка.
3. Бочка водружается на кирпичи.
4. Она до верха наполняется древесным сырьём и накрывается крышкой.
5. Под ёмкостью, в кирпичах разводится костёр.
6. Когда бочка хорошо разогреется, из дров начнёт выходить газ.
7. Процесс пережигания идёт всё время, пока выходит газ и немного после этого – в целом около 2-3 часов.
8. Теперь костёр тушится, а отверстия в крышке закрываются.
9. На сутки-двое бочка оставляется в покое.

Метод удобен, обходится дёшево, но контролировать процесс сложно. На первых порах можно пережечь или не дожечь уголь. Следующий способ «в яме», более открыт, а значит, риск ошибок меньше.

В яме

В лесу выбирается открытое место, где поблизости много веток и сучьев.

Габариты ямы, которую нужно подготовить:

• Форма цилиндра, стенки вертикальные.
• Диаметр около 80 см.
• Глубина 50 см.
• Дно – тщательно утрамбовано.

Эта небольшая яма даст около 2 мешков угля. На практике её размеры будут зависеть от количества топлива, которое нужно получить.

Дальнейшая инструкция:

1. Заготавливается заранее основное сырьё – ветки, полешки и т.д. очищаются от коры и напиливаются по 30 см. длиной и не более 7 см толщиной.
2. Береста, сухие веточки и шишки помогут развести на дне ямы небольшой костёр.
3. Дальше в огонь подбрасывается всё больше сухих дров, чтобы всё дно стало большим костром.
4. Постепенно закидывается основное сырьё (плотно друг к другу, но так, чтобы они разгорались).
5. Примерно через три часа, когда яма будет полна углей, засыпается слой листьев, или зелёной травы.
6. Следующий слой – земли.
7. Поверхность трамбуется.
8. Яма оставляется на 2 суток – за это время уголь остынет.
9. Через 2 дня снимается слой земли, уголь выгребается лопатой и просеивается.

Хорошо, если в начале работ, верхний слой почвы аккуратно сняли. Теперь яму можно засыпать, а плодородный слой вернуть на место.

Принцип работы

Сухая перегонка дров в древесный уголь происходит при 450 – 500 градусах Цельсия. Этот процесс называется пиролизом. Основной принцип получения древесного угля заключается во внешнем нагревании печи с заложенной внутрь древесиной до температуры в 280 – 300 градусов Цельсия. При достижении заданного значения в дровах начинаются термические процессы, связанные со значительным тепловыделением. За счет этого и происходит процесс пиролиза, то есть обугливания дров без их полного сгорания.

Сначала запускается механизм сушки, удаления лишней влаги из древесины. В этот момент очень важно подавать дополнительное тепло внешней оболочке углесжигательной камеры. В дальнейшем, дополнительная подача тепловой энергии уже не требуется, так как во время основного разложения дров оно уже выделяется, в достаточном количестве для окончательного завершения всего процесса.

Существуют однокамерные и трехкамерные печи для изготовления древесного угля. В трехкамерных печах процессы сушки, основного пиролиза и остывания готовой продукции происходят в разных отсеках. Это позволяет удешевить и ускорить производство продукции, поставив ее на поток. Но такие установки стоят дороже и их монтаж по силам только специалистам. Они применяются на крупных производствах древесного угля.

Особенности конструкции угольных печей

Если посмотреть вблизи на угольную печь и на ее наиболее распространенного конкурента работающего на дровах, то в принципе особых отличий с первого взгляда найти будет сложно. Но при более пристальном обследовании и ознакомлении с принципом работы самой печи, становится понятно, что они отличаются принципиально. (См. также: Печь экономка своими руками)

• Различается принцип горения и подачи воздуха, если для дровяных печей наиболее эффективного сгорания можно достигнуть когда подавать воздух непосредственно к месту сгорания топлива сверху, то для угольных печей обязательно необходима продувка топлива и подача воздушной смеси снизу.
• Для дровяных печей не особо критично использование сухого топлива в процессе протопки. Важно только чтобы первоначальная растопка печи происходила сухим материалом. Уголь же желательно перед добавлением в горнило предварительно прогреть в специальном отделении печи, которое отапливается уходящими газами.

• Конструкция дымохода для печи на угле несколько различается с дровяными аналогами и предназначена для более высокой скорости прохода воздуха. А сам поток и его скорость регулируется не юшкой, а при помощи поддувала. Сама же заслонка, перекрывающая дымоход (юшка), напрочь отсутствует. Эта особенность связана с тем, что угольные печи очень долго тлеют, а не быстро прожигают топливо как дровяные. С этой особенность связаны и минусы угольных печей:

(См. также: Карта сайта 2)

1. нельзя перекрыть дымоход предотвратив, выветривание тепла из-за опасности отравится угарным газом, а поэтому печи отопительные угольные довольно быстро остывают.

• Для нормального горения угольной печи в нижнем ее отсеке желательно исключить наличие продуктов сгорания. Для этого необходимо периодически производить очистку поддувала, которое будет постоянно пополняться прогоревшим углем. При этом очистка должна происходить более часто чем это необходимо для дровяной печи.
• Стены угольных печей должны выдерживать большую температуру нежели, обычные дровяные, соответственно они будут более толстые, а для их сборки необходимо использовать более теплостойкие материалы.

(См. также: Походная печь своими руками)

• Угольная печь может иметь особенную конструкцию загрузки топлива, это связано с более высокой температурой розжига угле – то есть затопить такую печь только при помощи куска газеты и спичек не удастся. Поэтому в угольной печи сперва разжигают дрова, а сверху загружают уголь, который постепенно разгорается по мере прогорания дров.

На практике часто применяются комбинированные печи, в которых одновременно можно сжигать как уголь, так и дрова. Кроме этого, топлива так же можно использовать в качестве топлива торфяной брикет, который по горению очень напоминает уголь. В комбинированных устройствах одновременно присутствуют все элементы как угольной, так и дровяной печи.

Изготовление своими руками

Небольшое устройство для получения малых объемов древесного угля можно изготовить самостоятельно. Для этого удобнее всего использовать небольшую бочку объемом 200 – 300 литров, либо другую железную емкость.

Чертеж

Для работы greendom74.ru будет использовать обычные бочки, которые легко достать. Чертеж для такой печи не понадобится (ниже, в инструкции, будет понятно почему).

Но в качестве примера, ниже приведены 2 разных чертежа углевыжигательной печи, они достаточно большие (в домашних условиях их изготовить будет сложно):

Материалы и инструменты

Для изготовления подобной печи будут нужны следующие инструменты и материалы:

• Бочка на 200 литров.
• Бочка на 110 литров.
• Труба 110 мм для дымохода.
• Шамотные кирпичи.
• Минеральная вата.
• Лопата.
• Электродрель с насадкой для сверления больших отверстий в металле.
• Ножницы по металлу.

Инструкция по изготовлению

1. В 200 литровой бочке, в верхней части, по всей окружности делают отверстия (10-20мм). Снизу бочки делаются надрезы, далее их нужно вмять, как показано на фото ниже:

   

2. В днище 110л бочки нужно сделать отверстие с помощью гвоздя.

   

3. В этой же бочке, в верхней части, необходимо сделать отверстия (как на 200л. бочке).

   

4. Вставляем одну бочку в другую (меньшую вверх ногами). В дальнейшем, при эксплуатации туда будут закладываться дрова, из которых получится уголь.

   

5. Закрываем маленькую бочку крышкой.
6. Теперь осталось изготовить крышку для большой бочки с отверстием по центру и приварить дымоходную трубу.

   

7. В итоге у вас получится такая конструкция, в которой можно делать уголь.

   

Как сделать углевыжигательную печь своими руками

Умельцы предлагают 2 способа изготовления агрегата в бытовых условиях, они настолько простые, что даже не всегда нужен чертеж.

Первый вариант

Для самостоятельного изготовления следует обеспечить наличие:

• металлической толстостенной бочки;
• подставки под устройство (бочку);
• кирпича;
• минеральной ваты.

Печка из бочки – это самый простой способ получения пожаробезопасной, эффективной конструкции.

В дне емкости потребуется сделать отверстие диаметром 10 см, ее ставят прорехой вниз.

Следующий этап – закладка бочки кирпичами, камнями. Щели нужно закрыть негорючим материалом, а верхнюю часть утеплить минеральной ватой.

На этом монтаж конструкции можно считать законченным. Кустарная печь не будет выдавать качественный уголь, по сравнению с описанными выше конструкциями, но его будет достаточно, чтобы из имеющихся древесных отходов получить топливо для мангала.

Схема углевыжигательной печи УВП-5Б

Второй вариант

Если использовать в устройстве 2 бочки, конструкция будет более надежной. Для этого в 2 раза меньшая ставится в середину большей. Именно в меньшую кладут древесину и закрывают крышкой.В оставшееся пространство между стенками емкостей засыпают мелкие отходы и поджигают их. Дальше закрывают большую бочку крышкой с трубой.

В целях обеспечения безопасности сборка и использование таких вариантов допускаются только на открытом воздухе.

Среди различных видов твердого топлива особый интерес представляет древесный уголь, состоящий на 80—90% из чистого углерода. Это делает его в первую очередь эффективным биотопливом, практически бездымным и экологичным. Его сфера применения достаточно широка как в различных отраслях промышленности, так и для домашнего применения. В данной статье мы рассмотрим, как можно выжигать древесный уголь своими руками и как это происходит в условиях промышленного производства.

Как делать уголь?

Алгоритм действия следующий:

1. В самодельную углевыжигательную печь помещаются наколотые дрова (в маленькую бочку). Длина их должна быть не более 50 сантиметров, а толщина 10-12 сантиметров. Исключается попадание гнилой древесины, в таком случае процесс пиролиза полноценно выполнить не получится. Маленькая бочка вставляется в большую (как в инструкции выше).

   

   Читайте также:  контроллер  с четырьмя реле и датчиками температуры  
2. Закрываем мелкую емкость крышкой и кладем немного хвороста.

   

3. Далее нужно сделать шалаш из сухих веток и поджечь их.

   

4. После того как все прогорит, накрыть крышкой большую бочку и закрепить конструкцию камнями.

   

5. Спустя несколько часов уголь будет готов. Доставать готовый уголь разрешается только после полного прогорания и остывания заложенного древесного материала, иначе, он может самовоспламениться на воздухе под воздействием кислорода.

   

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.

Как правильно выбрать готовую продукцию?

Выбирать печь для получения древесного угля для нужд своего производства следует, исходя из вида топлива, на котором она будет эксплуатироваться, предполагаемой мощности и количества производимого продукта.

Чтобы точно соблюдать технологические режимы, необходимо тщательно ознакомиться с технической документацией на изделие, какую температуру и какое время печь может выдавать, насколько быстро или медленно происходит та или иная стадия обработки сырья или продукта.

Следует учитывать и финансовые возможности предприятия, а также прогнозируемый срок окупаемости нового оборудования.

Наиболее популярными модели типовых печей для производства древесного угля являются:

1. Углевыжигательная печь Чародейка. Объем ее рабочей камеры составляет 4.5 куб. метра. Работает на дровах, выход готовой продукции – 500 кг за один рабочий цикл. Обладает устройством дожига пиролизных газов, экологически безопасна. Стоимость ее равна 160000 – 180000 рублей.
2. Печь углевыжигательная «Клен-Э». Размеры ее рабочих камер варьируются от 10 до 15 куб. метров, в зависимости от модификации. Представляет собой металлический цилиндр с диаметром 2162 миллиметров и длиной в 4.5 метра. Она снабжена отдельной топкой и узлом газификации, выход готового продукта равен 1400 – 1500 кг за один рабочий цикл, длящийся 70 часов. Цена на углевыжигательные печи серии «Клен-Э» составляет 90000 – 100000 рублей.
3. Печи передвижные углесжигательные УПП-2М, «Солза», ПУМ-6. Это компактные установки, производительность их составляет 80000 кг угля в год, а вес всего 2.5 тонны. Они мобильны, легко устанавливаются на любой поверхности, оборудованы реверсивным движением теплоносителя внутри камеры. Недостатком их можно назвать плохую теплоизоляцию.
4. Установка «Поликор». Это мощная углевыжигательная печка, ее производительность – 5200 килограмм угля в сутки. Она проста в обслуживании, ее стоимость составляет 400000 – 500000 рублей.
5. Установка углевыжигательная «Заря – 50». Печь с внутренним теплоносителем, изготовлена из стали жаропрочных сортов. Выдает 4300 килограмм угля за один производственный цикл, объем загружаемых дров равен 25 – 28 куб. метров. Габариты ее составляют 12.4х2.45х2.5 метров. Цена ее составляет 800000 рублей.

Вывод

Древесный уголь – это востребованное сырье для многих целей экономики и бытовых нужд дачников и любителей отдыха на природе, шашлычников. Установка для его получения окупится быстро, она неприхотлива в использовании и обладает малым энергетическим потреблением.

Но нужно помнить и о правилах безопасности при работе с углевыжигательными печами. Все работы следует производить только на открытом воздухе, либо в помещении, оборудованном принудительной вытяжной вентиляцией от источника газообразования и горения.

(2 оценок, среднее: 4,00 из 5)