Furnale pentru arderea cărbunelui pentru producerea cărbunelui. Cuptor de cărbune de bricolaj

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Carbunele este unul dintre cele mai vechi tipuri de combustibil. Este folosit nu numai pentru gătit și încălzirea casei. Este folosit în industria chimică și metalurgică, în zootehnie și construcții, medicină și farmacologie. Astăzi, cea mai mare parte a cărbunelui este produs în fabrici la scară mică. Producția de cărbune și vânzarea acestuia este o afacere profitabilă în zonele în care cresc pădurile și îl puteți organiza chiar și pe propriul site din țară.

Proces de carbonizare

Ca materii prime lemnoase se folosesc nu numai lemn de foc din diverse tipuri de lemn, ci si deseuri din prelucrarea lemnului sau productia de mobila: noduri, canepa, rumegus. Turba este folosită în zonele umede.

Lemnul în procesul de carbonizare trece prin trei etape: pre-uscare, descompunere termică și răcire.

Uscarea și încălzirea inițială a materiilor prime în cameră se datorează căldurii furnizate din exterior. Procesul propriu de eliberare a căldurii (reacție chimică exotermă) începe când temperatura lemnului atinge 280°C. Furnizare suplimentarăcăldura nu mai este necesară.

Cărbunele finit după ardere este răcit la o temperatură la care arderea spontană a cărbunelui este imposibilă, adică sub 40°C.

În prima zi, există încă o mulțime de vapori de apă în amestecul de gaze de ardere și produse de carbonizare, care sunt eliberați în timpul procesului de uscare. Amestecul devine apoi mai uscat și poate fi folosit ca combustibil suplimentar în același cuptor sau, mai eficient, într-unul din apropiere.

Echipament de ardere a cărbunelui

Pentru producerea cărbunelui se folosesc cuptoare cu cărbune de diferite capacități. Se dovedește că un astfel de cărbune în procesul de piroliză, adică lemnul este ars fără oxigen.

Cuptoarele de cărbune pentru producția de cărbune sunt produse staționare și mobile.

Echipamentele staționare sunt folosite de producători destul de mari pentru procesul continuu de piroliză a unor volume mari de lemn.

Cuptoarele mari sunt mult mai productive decât cele mobile, pot folosi mai multe tipuri de combustibil, dar au cerințe ridicate de mediu.

Cuptoarele mobile sunt ineficiente, de dimensiuni mici și sunt folosite fie în locuri în care sunt disponibile materii prime, cum ar fi locurile de exploatare forestieră, fie unde este necesar produsul final, cum ar fi șantierele de construcții.

Sobele mobile sunt alimentate cu același deșeuri de lemn din care se produce cărbunele.

DacăDacă cuptorul funcționează cu deșeuri, beneficiul este dublu, iar cărbunele este produs fără costuri suplimentare de combustibil, iar deșeurile sunt procesate, care ar trebui totuși eliminate, cheltuind bani și timp pe el. Acest tip de producție de cărbune este cel mai ieftin.

Echipament de ardere continuă a cărbunelui

O grupă separată sunt cuptoarele de cărbune, în care gazele de ardere de la arderea combustibilului intră în cameră, trec prin lemn, atașează vapori și gaze, care sunt produse ale uscării și carbonizării materiilor prime lemnoase și ies afară. În ele, procesul de piroliză are loc cel mai uniform, deoarece lemnul este în contact direct cu lichidul de răcire furnizat de jos. Dar pirozazele conțin o concentrație mare de compuși chimici, care sunt produse de descompunere a lemnului, așa că trebuie instalate echipamente suplimentare pentru utilizarea utilă sau arderea subproduselor de piroliză.

Așa funcționează retortele verticale care funcționează continuu, în camera în care lemnul este uscat în partea de sus, are loc piroliza în stratul mijlociu, calcinarea cărbunelui și răcirea acestuia - în partea de jos.

Cuptoarele cu cărbune cu recipiente înlocuibile sau retorte funcționează, de asemenea, continuu. Principiul de funcționare al unor astfel de instalații este că fiecare lot ulterioar de materii prime este încălzit la temperatura necesară datorită unei reacții exoterme în cea anterioară.

În acest caz, procesul de formare a cărbunelui are loc în fiecare retortă independent de celel alte, iar cuptorul, în cuptorul căruia sunt evacuate gazele de piroliză,situate separat de camerele interschimbabile.

Retortele și camerele de piroliză sunt realizate din metal cu izolație termică.

Echipament de ardere a cărbunelui cu ciclu periodic

Cel mai simplu design al unui cuptor de cărbune este un butoi metalic obișnuit de două sute de litri în care lemnul este plasat și dat foc. Căldura suplimentară nu este furnizată, iar gazele de abur sunt îndepărtate printr-un orificiu mic special. Producția de cărbune de calitate scăzută, cu un randament de mai puțin de cincisprezece procente, este murdară, dar practic fără costuri.

Astăzi există modele de cuptoare de cărbune în care pereții camerei sunt încălziți cu un lichid de răcire, din care căldura este transferată către lemnul de foc din el. Acestea sunt, de regulă, cuptoare de cărbune cu ciclu periodic, unde, la anumite intervale, are loc întregul proces de ardere a cărbunelui: se încarcă lemn de foc, se recarbează, se descarcă cărbunele finit, se încărcă din nou lemn de foc etc..

La mașinile cu acțiune mixtă, lemnul este încărcat periodic și cărbunele finit este descărcat, dar o parte din lemn este întotdeauna în proces de piroliză.

Cuptoarele pot fi, de asemenea, fabricate din metal sau cărămidă.

cuptor de cărbune cu trei camere

Amestecul vapori-gaz, care este evacuat din camera de piroliză, se condensează la răcire. Lichidul de piroliză (lichid) și gazele necondensabile, deoarece nu sunt încă utilizate pe scară largă, sunt folosite ca combustibil suplimentar în camera de ardere. Retragerea laturiiproduse pentru post-ardere este asigurată de proiectarea cuptorului. Efectul acestui design nu este doar de a economisi combustibil, ci și de a proteja mediul.

Cuptoarele de cărbune cu trei camere asigură un ciclu continuu de producție de cărbune. În fiecare cameră, una dintre etapele ciclului are loc separat, iar uscarea inițială a materiei prime are loc datorită căldurii care se obține în timpul arderii gazelor de piroliză. Pe lângă economia de combustibil, astfel de cuptoare au multe alte avantaje. Deoarece încărcarea lemnului și descărcarea cărbunelui finit au loc în momente diferite, personalul de service este încărcat mai uniform. Costul unui cuptor cu trei camere este mai mic decât cel al unui cuptor cu o singură cameră de aceeași dimensiune, iar eficiența și durata de viață sunt mai mari datorită partajării sarcinii.

Un astfel de echipament este proiectat pentru funcționare pe termen lung în industriile la scară largă, iar dacă este echipat cu un cazan care generează gaz, atunci rumegușul și așchii pot fi folosite drept combustibil.

Curb de cărbune cu o singură cameră

Carbune în cantități mici (până la 8 tone pe lună) poate fi produs într-un cuptor cu o singură cameră. Ciclul complet de producție depinde de modelul dispozitivului și poate dura 1-3 zile.

Un astfel de cuptor poate fi folosit în gospodăriile particulare, în unitățile de alimentație publică, pentru a elimina deșeurile de producție și produsele necorespunzătoare la întreprinderile mici de prelucrare a lemnului.

Principiul producției în ele și cuptoarele industriale mari nu este diferit. Cuptoarele cu o singură cameră sunt de obicei mai micidimensiunile, materiile prime sunt încărcate mai puțin în ele, dar ocupă și mai puțin spațiu, sunt ușor de transportat dacă este necesar.

În străinătate, există de mult timp o producție de cuptoare cu cărbune pentru uz casnic. Mâncărurile la grătar sau la grătar sunt gătite pe cărbune durabil.

Caracteristicile și designul cuptorului de cărbune

Producătorii de cuptoare cu cărbune, atât străini, cât și autohtoni, indică volumul de lucru al unei camere și numărul total de camere din cuptor ca primă caracteristică. Apoi, este indicat de obicei volumul de lemn de foc cu o anumită dimensiune și umiditate, care poate fi încărcat în cuptor odată. Acest indicator este important pentru respectarea următorului parametru - durata în ore a ciclului principal de lucru.

Pentru a determina eficiența unui anumit model, se stabilesc doi parametri pentru lemnul din aceeași specie - cantitatea estimată de lemn de foc încărcat în camera de piroliză și producția de cărbune din acestea.

Ultimele sunt dimensiunile totale ale cuptorului și greutatea acestuia. Dacă dispozitivul nu urmează să fie transportat, este posibil ca aceste date să nu aibă un rol special, dar în timpul transportului pot deveni decisive.

De regulă, o sobă de uz casnic cu o singură cameră este un butoi metalic așezat cu o pantă ușoară sau montat pe suporturi cu un focar încorporat în partea de jos.

Casa de foc în sine, corpul cuptorului, cutia de țevi și ușa căminului de vizitare sunt realizate din oțel cu o grosime de cel puțin 3 mm, iar pielea exterioară este de 1 mm.

Sudă pe două fețe careÎnvelișurile corpului sunt conectate, întărite cu bandaje, care sunt realizate dintr-o țeavă dreptunghiulară, conferă rigiditate structurii și rezistență suplimentară, dacă presiunea crește brusc în rezervor.

Pentru a reduce pierderile de căldură, materialul termoizolant este așezat între corpul camerei și pielea exterioară. Această măsură crește eficiența cuptorului. Pereții focarului sunt căptușiți cu cărămizi refractare din interior.

Dispozitivele pentru produse carbon post-ardere pot fi furnizate separat.

cuptor de cărbune de lemn fă-ți singur

Un butoi pe suport este cel mai simplu design, dar pentru o mai mare eficiență și siguranță la foc, butoiul trebuie instalat pe o bază incombustibilă sau îngropat într-o gaură.

Puteți face propriile cuptoare de cărbune din cărămidă sau metal. Desenul poate fi găsit pe Internet, precum și descrieri destul de detaliate. Adevărat, trebuie înțeles că calitatea unui cuptor de casă și a produsului final este mult mai scăzută și nu vor exista volume mari de cărbune.

În cabana de vară poți face o groapă de cărbune sau poți construi un cuptor de cărbune din butoaie. Pentru a face acest lucru, trebuie să săpați o gaură cu un astfel de diametru încât un butoi să încapă în ea, care trebuie, de asemenea, căptușită cu cărămizi, să tăiați o gaură în partea inferioară a butoiului cu un diametru de aproximativ 100 mm și să o puneți în gaura cu gaura în jos.

Apoi trebuie să suprapuneți butoiul cu cărămizi, să închideți fisurile din partea de sus cu ceva material ignifug, să izolați partea de sus cu vată minerală. Asta-i tot, îți poți lua propriul cărbuneșemineu și grătar.

Designul cu două butoaie este mai eficient și mai fiabil. Recipientul, care are un volum de două ori mai mic, se pune într-unul mare, umplut cu lemne de foc și închis ermetic cu un capac, iar deșeurile de lemn cu granulație fină se toarnă în spațiul dintre pereți și se dau foc, apoi cea mare. butoiul este, de asemenea, închis cu un capac în care este introdusă țeava. Dar ambele cuptoare sunt potrivite numai pentru utilizare în aer liber și suficient de departe de ele.