Печь для получения древесного угля своими руками

Технология производства угля на углевыжигательных печах серии «ModEco»

Как получают древесный уголь

Древесный уголь – это продукт пиролиза древесины без доступа кислорода. Процесс выработки древесного угля не представляет чего-то запредельно сложного. При желании его можно получить в кустарных условиях – в обычной земляной яме или металлической бочке. Но качество конечного продукта будет не слишком велико, при этом сам процесс довольно длительный по времени (около месяца) и трудоемкий.

Чтобы добыть древесный уголь, обычно используются отходы древесного производства: сучья, пни, кривые отрезы древесины, щепу и даже опилки. Также для получения древесного угля подходит торф.

В промышленных условиях для обжига древесины применяются специальные печи, в которых сырье проходит три стадии:

• предварительную сушку;
• термическое разложение;
• постепенное охлаждение

Основная хитрость процесса – выдержать определенную температуру. В среднем она не должна превышать 280 градусов Цельсия. В дальнейшем готовое сырье можно использовать как дополнительное топливо на производстве, либо отправлять на продажу.

Древесный уголь в старину был широко распространен в кузнечном деле. Сейчас он находит куда более широкое применение:

• медицина (производство антисептиков);
• химическая промышленность (производство кристаллического кремния, черных и цветных металлов);
• садоводство и сельское хозяйство (в качестве органического удобрения).

Углевыжигательная печь представляет собой вместительную огнеупорную емкость, приспособленную для поддержания определенной температуры. Процесс пиролиза в ней занимает уже не месяц, а вполне разумные несколько часов. Современные печи также построены по замкнутому принципу, то есть переработка древесины в них происходит непрерывно. Устройство действует по принципу реторты: в верхней камере происходит сушка сырого материала, в средней – пиролиз и прокалка угля, в нижней – остывание готового продукта.

Бывают также печи мобильные, предназначенные для переработки отходов на месте лесозаготовок. Как правило, это обычные стальные чаны с периодическим циклом переработки – то есть продукты горения выходят в атмосферу, но бывают и более продвинутые модели: двух или трехкамерные.

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.

Обязанности выжигальщика древесного угля

Углевыжигательная печь полного цикла работает непрерывно, поэтому требует некоторых навыков в её обслуживании. Специалист, который этим занимается, следит за правильностью выжига древесины, бесперебойностью подачи сырья и выполняет мелкий ремонт на месте.

В обязанности выжигальщика древесного угля входит:

1. Приемка сырья;
2. Разжигание печи;
3. Контроль процесса;
4. Регулирование режимов работы печи;
5. Охлаждение готового угля;
6. Фасовка и упаковка конечного продукта

Работа выжигальщика древесного угля сопряжена с большими физическими нагрузками. На предприятиях чаще всего происходит посменно, на лесозаготовительных комплексах возможен вахтовый вариант работы.

Квалификации выжигальщика древесного угля

В данной профессии, как и любой другой рабочей специальности, есть свои квалификационные разряды. Всего их три:

– простая механическая работа (транспортировка сырья, укладка древесины, разжигания костра и т.д.), а также обслуживание рабочего агрегата;

– выжигание древесного угля на углевыжигательных печах под присмотром более квалифицированного работника. Сортировка готового продукта на фракции, обслуживание печи и т.д.

– подготовительные работы и процесс выжигания угля в печах, приемка сырья, маркировка, сортировка и упаковка готового продукта.

Как сделать в домашних условиях

Как же делают древесный уголь кустарным способом, располагая производство на приусадебном или дачном участке? Существует два самых распространенных способа.

В яме

Можно вырыть во дворе яму в месте, расположенном на отдалении от строений. Если нужно получить два мешка угля, глубина ямы должна достигать полуметра, ширина – 80 см. Дно следует хорошо утрамбовать ногами или специальным приспособлением. Когда углубление готово, в нем можно разжигать костер из мелких веток, постепенно забрасывая дрова средних размеров.

Новую порцию следует добавлять тогда, когда предыдущая часть прогорела и существенно уменьшилась в объеме. В течение нескольких часов нужно яму полностью загрузить дровами, периодически их уплотняя. Когда дрова прогорят по всей высоте ямы, сверху нужно закрыть ее свежей травой, слоем земли и опять утрамбовать. В таком виде самодельный «реактор» будет остывать пару дней, по окончании которых можно извлечь готовый уголь.

В бочке

Если в хозяйстве найдется металлическая бочка с толстыми стенками, не содержащая остатков химикатов или нефтепродуктов, можно обойтись без выкапывания ямы.

При большом объеме бочки на дне имеет смысл уложить слой из огнестойких кирпичей, затем между ними развести костер и постоянно подкладывать дрова, не забывая об уплотнении. Когда слой кирпичей будет полностью покрыт, сверху на дровяное скопление укладывают решетку, которая хорошо пропускает тепло и пламя. На решетку можно погружать в бочку очередную порцию дров до тех пор, пока емкость не заполнится.

Когда воспламенится верхний слой, конструкцию нужно закрыть почти плотно листовым металлом, оставив совсем небольшую щель сбоку. Полной герметичности добиваться не нужно, да и сделать это невозможно. Выделяющийся дым в какой-то момент начнет приобретать сероватый цвет, в это время лист нужно сдвинуть так, чтобы щель закрылась. Углежжение можно считать выполненным. Как только бочка совсем остынет, можно вынимать готовый продукт.

Другая технология приготовления древесного угля также предполагает использование бочки, кирпичей и металлической или любой другой термостойкой крышки.

Разница сводится к тому, что огонь разжигают не внутри, а на земле между кирпичами, на которых установлена емкость. Чтобы воспламенились дрова внутри, костер снаружи должен гореть интенсивно и долго. В нижней части бочки предварительно следует сделать отверстия для поступления некоторого объема воздуха. В течение всего времени бочку нужно держать плотно закрытой, только в конце углежжения крышку можно снять и вынуть образовавшийся уголь.

В печке

Если потребность в дровах не очень большая, вполне можно довольствоваться обычной печью. Заглядывая в топку, следует дождаться момента, когда дрова станут полностью красными, затем щипцами вытащить их и погрузить в металлическое ведро или керамическую емкость, которые нужно быстро и плотно закрыть крышкой. После остывания уголь будет готов.

Для увеличения получаемой порции древесного угля можно загрузить в топку большое количество дров, дождаться полного возгорания, а потом закрыть поддувало, двери, заслонки и подождать минут 10. По окончании этого времени можно открывать дверцы и аккуратно доставать угольные кусочки.

Средняя оплата труда выжигальщика древесного угля в России

Труд любого низкоквалифицированного рабочего в России оплачивается не очень хорошо. Как правило, выжигальщики вынуждены выполнять эти обязанности на ставке обычного разнорабочего – это около 14000 рублей. Исключение составляют лишь специалисты 4 разряда. Оплата их труда немного повыше – в районе 20000 – 25000 рублей.

В итоге нельзя сказать, что профессия выжигальщик древесного угля является очень привлекательной для будущих рабочих.

Источник

Особенности конструкции углевыжигательных печей

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:

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.

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.

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 0С. 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.

Преимущества и недостатки

Основными преимуществами агрегатов для получения древесного угля являются:

• Доступное сырье.
• Простота обслуживания.
• Быстрая окупаемость установки.
• Возобновляемость сырья.
• Высокая экологичность конечного продукта.

Основные недостатки таких устройств:

• Сложность в изготовлении трехкамерных агрегатов.
• Труднодоступность дров в южных регионах.

Как делать уголь?

Алгоритм действия следующий:

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).

Закрываем мелкую емкость крышкой и кладем немного хвороста.

Далее нужно сделать шалаш из сухих веток и поджечь их.

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

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.

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 pechnoy.guru 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.

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

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

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

Ракетная печь для изготовления древесного угля

Способ получения древесного угля известен с древних времен. Выкапывалась яма. В нее укладывались дрова и поджигались. Как только огонь разгорался, яма закрывалась сверху ветками и засыпалась землей. Через 1-2 дня яма раскапывалась и из нее доставался древесный уголь. В современных условиях древесный уголь можно делать, например, в печке «буржуйке» или металлической бочке. Но мастер-самодельщик пошел еще дальше и решил дополнить печь системой дожига пиролизных газов. Такие печи еще называют «ракетными».

Давайте посмотрим видео с пример работы печи.

Инструменты и материалы: -Пропановый баллон; -УШМ; -Сварочный аппарат; -Вода; -Профильная труба; -Термометр; -Труба круглая; -Фитинг; -Трубка с резьбой; -Краска; -Глина;

Шаг первый: подготовка баллона Прежде чем резать баллон, его нужно наполнить водой, во избежание взрыва оставшихся газов. После вытеснения газов можно смело резать баллон по верхнему сварному шву.

В баллоне мастер вырезал отверстие по размерам трубы. Топка устанавливается коротким концом в отверстие и приваривается. В верхней части мастер приварил между топкой и баллоном пластины для жесткости.

Шаг четвертый: термометр и система дожига газов Система дожига представляет из себя металлическую трубу в варенную одним концом в верхнюю часть баллона, а вторым в нижнюю загрузочную часть топки. Выше трубы мастер установил термометр. По окончании сварочных работ, все было покрашено термостойкой краской.

Шаг пятый: загрузка материала Все готово и можно загружать в печь будущий древесный уголь. Дрова загружаются в пространство между топкой и стенками баллона. Сверху устанавливается крышка с дымоходом. Щели между крышкой и баллоном замазываются глиной.

[media=
https://youtu.be/q4ecNnzDdxc
] [media=
https://youtu.be/u0zMNkr8OBk
] [media=
https://youtu.be/M89em_n4wJo
] [media=
https://youtu.be/ih3CkMEquAA
]

На следующий день, после остывания печи, мастер, достал дрова. Крупные чурки требуют дополнительной обработки, а все мелкие превратились в древесный уголь.

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

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)

Как сделать древесный уголь в яме

Этот способ использовали наши предки. Так что самому изготовить уголь будет просто. Для начала необходимо выкопать небольшую яму. Яму делают в виде цилиндра, следя за вертикальностью стенок. При диаметре в 75-80см и глубине 50см получают примерно два мешка угля.

Дно ямы нужно утрамбовать (можно ногами) чтобы грунт не перемешивался с готовым продуктом. Затем в яме разводят костер (используйте мелкие ветки, сухую бересту и т.п., но никакой «химии»). Постепенно добавляйте в огонь сухие тонкие ветки или дрова, нужно чтобы все дно было покрыто горящими дровами. Когда костёр хорошо разгорится, приступаем непосредственно к выжигу древесного угля: добавляем подготовленные дрова.

Делаем древесный уголь самостоятельно в яме

Важно! Дрова для древесного угля должны быть без коры. Она сильно дымит, а уголь из нее низкого качества. Чтобы было удобнее пользоваться топливом, можно нарезать дрова на «порционные» куски. Размеры подбирайте самостоятельно, но более 30см использовать нежелательно.

Постепенно, по мере прогорания одних дров, сверху укладываем свежие, периодически шевеля их длинным шестом – дрова должны лежать плотно. И так до тех пор, пока яма не заполнится доверху. Как долго длится выжиг, зависит и от размеров дров, и от их плотности (древесина твердых сортов прогорает дольше, но уголь получается лучшего качества), и от влажности воздуха. Чтобы заполнить яму указанного размера уходит не менее 3-х часов.

Заполненную яму нужно накрыть зеленой травой или листьями, сверху присыпать слоем земли и хорошенько утрамбовать. В этих условиях изготовленный древесный уголь будет остывать около двух суток, после чего нужно его просеять и расфасовать. После всех этих процедур уголь полностью готов к использованию.

В этом видео наглядно продемонстрирована эта технология, доставшаяся нам от предков, но пережигают здесь большие куски. Времени на это уходит больше. Дымят дрова сильно из-за того, что кора не очищена. Попробуйте повторить процесс, но без коры и сравните.

Источник