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, 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, 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, при этом 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:
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 углевыжигательной камеры. В дальнейшем, дополнительная подача тепловой энергии уже не требуется, так как во время основного разложения дров она уже выделяется в достаточном количестве для окончательного завершения всего процесса.
Существуют однокамерные и трехкамерные печи для изготовления древесного угля. В трехкамерных 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.
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.
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
- В 200 литровой бочке, в верхней части, по всей окружности делают отверстия (10-20мм). Снизу делаются надрезы, далее их нужно вмять, как показано на фото ниже:
- 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.
- Закрываем маленькую бочку крышкой.
- Теперь осталось изготовить крышку для большой бочки с отверстием по центру и приварить дымоходную трубу.
- В итоге у вас получится такая конструкция, в которой можно делать уголь.
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 его разрешается только после полного прогорания и остывания заложенного древесного материала, иначе, он может самовоспламеняться на воздухе под воздействием кислорода.
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:
- 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.
- 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.
- Печи передвижные углевыжигательные 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.
- Установка «Поликор». Это мощная углевыжигательная печка, ее производительность – 5200 килограмм угля в сутки. Она проста в обслуживании, ее стоимость составляет 400000 – 500000 рублей.
- 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 – 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, 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.
