Träkolsugnar för produktion av träkol. Gör-det-själv kolugn

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Träkol är en av de äldsta typerna av bränsle. Den används inte bara för matlagning och uppvärmning av huset. Det används inom den kemiska och metallurgiska industrin, inom djurhållning och konstruktion, medicin och farmakologi. Idag produceras huvuddelen av träkol i småskaliga fabriker. Produktion av träkol och försäljning av träkol är en lönsam verksamhet i områden där skog växer, och du kan till och med organisera det på din egen landsida.

Charcoalization process

Som vedråvara används inte bara ved av olika träslag, utan även avfall från träbearbetning eller möbeltillverkning: kvistar, hampa, sågspån. Torv används i våtmarker.

Trä som håller på att förkolnas genomgår tre steg: förtorkning, termisk nedbrytning och kylning.

Initial torkning och uppvärmning av råvaror i kammaren beror på värme som tillförs utifrån. Dess egen värmeavgivningsprocess (kemisk exoterm reaktion) startar när trätemperaturen når 280°C. Ytterligare utbudvärme behövs inte längre.

Färdigt kol efter förbränning kyls till en temperatur vid vilken spontan förbränning av kol är omöjlig, det vill säga under 40°C.

Under det första dygnet finns det fortfarande mycket vattenånga i blandningen av rökgaser och förkolningsprodukter, som frigörs under torkningsprocessen. Blandningen blir sedan torrare och kan användas som extra bränsle i samma ugn eller, mer effektivt, i en närliggande ugn.

Utrustning för kolförbränning

Träkolsugnar med olika kapacitet används för produktion av träkol. Det visar sig att sådant kol i pyrolysprocessen, det vill säga trä förbränns utan syre.

Träkolsugnar för produktion av träkol tillverkas stationära och mobila.

Stationär utrustning används av ganska stora tillverkare för den kontinuerliga processen med pyrolys av stora volymer trä.

Stora ugnar är mycket mer produktiva än mobila, de kan använda flera typer av bränsle, men de har höga miljökrav.

Mobila ugnar är ineffektiva, små i storlek och används antingen på platser där råvaror finns tillgängliga, till exempel avverkningsplatser, eller där slutprodukten behövs, som byggarbetsplatser.

Mobilkaminer drivs av samma vedavfall som kol produceras av.

IfOm ugnen drivs med avfall är nyttan dubbelt så stor och kol produceras utan extra bränslekostnader, och avfall behandlas, som fortfarande skulle behöva kasseras, vilket spenderar pengar och tid på det. Denna typ av träkolsproduktion är den billigaste.

Utrustning för kontinuerlig kolförbränning

En separat grupp är träkolsugnar, i vilka rökgaser från brinnande bränsle kommer in i kammaren, passerar genom veden, fäster ångor och gaser, som är produkter av torkning och förkolning av vedråvara, och går ut. I dem sker pyrolysprocessen mest jämnt, eftersom träet är i direkt kontakt med kylvätskan som tillförs underifrån. Men pyrogaser innehåller en hög koncentration av kemiska föreningar, som är tränedbrytningsprodukter, så ytterligare utrustning måste installeras för användbar användning eller förbränning av pyrolysbiprodukter.

Så fungerar kontinuerligt arbetande vertikala retorter, i vars kammare trä torkas upptill sker pyrolys i mellanskiktet, förbränning av kol och dess kylning - allra längst ner.

Träkolsugnar med utbytbara behållare eller retorter fungerar också kontinuerligt. Principen för driften av sådana anläggningar är att varje efterföljande sats av råmaterial värms upp till den erforderliga temperaturen på grund av en exoterm reaktion i den föregående.

I detta fall sker kolbildningsprocessen i varje retort oberoende av de andra, och ugnen, in i ugnen vars pyrolysgaser släpps ut,placerad separat från utbytbara kamrar.

Retorter och pyrolyskammare är gjorda av metall med värmeisolering.

Träkolsutrustning för periodisk cykel

Den enklaste designen av en kolugn är en vanlig tvåhundra liters metalltunna där ved placeras och eldas upp. Ytterligare värme tillförs inte, och ånggaser avlägsnas genom ett speciellt litet hål. Produktionen av kol av låg kvalitet, med en avkastning på mindre än femton procent, är smutsig, men praktiskt taget kostnadsfri.

Idag finns det konstruktioner av kolugnar där kammarens väggar värms upp med ett kylmedel, från vilket värme överförs till veden i den. Dessa är som regel kolugnar av en periodisk cykel, där hela processen med kolförbränning äger rum med vissa intervall: ved laddas, förkolnas, färdigt kol lossas, ved laddas igen, och så vidare.

I blandade maskiner laddas trä med jämna mellanrum och färdigt kol lossas, men en del av virket är alltid under pyrolys.

Ugnar kan också vara gjorda av metall eller tegel.

Trekammarkolugn

Ång-gasblandningen, som släpps ut från pyrolyskammaren, kondenserar vid kylning. Pyrolysvätska (vätska) och icke kondenserbara gaser, eftersom de ännu inte används i stor utsträckning, används som extra bränsle i förbränningskammaren. Utdragning av sidanprodukter för efterbränning tillhandahålls av ugnens design. Effekten av denna design är inte bara att spara bränsle, utan också att skydda miljön.

Träkolsugnar med tre kammare ger en kontinuerlig cykel av kolproduktion. I varje kammare sker ett av stegen i cykeln separat, och den initiala torkningen av råmaterialet sker på grund av värmen som erhålls vid förbränning av pyrolysgaser. Förutom att spara bränsle har sådana ugnar många andra fördelar. Eftersom lastning av ved och lossning av färdigt kol sker vid olika tidpunkter, lastas servicepersonalen jämnare. Kostnaden för en trekammarugn är lägre än för en enkammarugn av samma storlek, och effektiviteten och livslängden är högre på grund av lastdelning.

Sådan utrustning är utformad för långvarig drift i storskaliga industrier, och om den är utrustad med en gasalstrande panna kan sågspån och spån användas som bränsle.

Single Chamber Charcoal Kiln

Träkol i små mängder (upp till 8 ton per månad) kan produceras i en enkammarugn. Hela produktionscykeln beror på enhetens modell och kan ta 1-3 dagar.

En sådan ugn kan användas i privata hushåll, i cateringföretag, för att kassera produktionsavfall och undermåliga produkter på små träbearbetningsföretag.

Principen för produktion i dem och stora industriugnar är inte annorlunda. Enkammarugnar är vanligtvis mindrestorlekar, råvaror laddas också mindre i dem, men de tar också mindre plats, de är lätta att transportera vid behov.

Utomlands har det länge funnits en produktion av kolugnar för hemmabruk. Grillade rätter eller grillrätter tillagas på hållbart kol.

Träkolsugns funktioner och design

Tillverkare av kolugnar, både utländska och inhemska, anger arbetsvolymen för en kammare och det totala antalet kamrar i ugnen som den första egenskapen. Sedan anges vanligtvis volymen ved med en given storlek och luftfuktighet, som kan laddas i ugnen åt gången. Denna indikator är viktig för överensstämmelse med nästa parameter - varaktigheten i timmar av huvudarbetscykeln.

För att bestämma effektiviteten för en viss modell, ställs två parametrar in för ved av samma art - den uppskattade mängden ved som laddas in i pyrolyskammaren och utmatningen av kol från dem.

Det sista är ugnens totala mått och vikt. Om enheten inte ska transporteras kanske denna data inte spelar någon speciell roll, men under transporten kan den bli avgörande.

Som regel är en enkammarkamin för hushåll en metalltunna som läggs med en liten lutning eller monteras på stöd med en eldstad inbyggd i botten.

Själva eldstaden, ugnskroppen, rörlådan och brunnsluckan är gjorda av stål med en tjocklek på minst 3 mm, och den yttre huden är 1 mm.

Dubbelsidiga svetsar detskal av kroppen är anslutna, förstärkta med bandage, som är gjorda av ett rektangulärt rör, ger styvhet till strukturen och ytterligare styrka, om trycket plötsligt ökar i tanken.

För att minska värmeförlusten läggs värmeisoleringsmaterial mellan kamerahuset och det yttre skalet. Denna åtgärd ökar ugnens effektivitet. Eldstadens väggar är klädda med eldfast tegel från insidan.

Enheter för efterbrännande kolprodukter kan levereras separat.

Träkolsugn gör-det-själv

Ett fat på ett stativ är den enklaste designen, men för större effektivitet och brandsäkerhet måste pipan installeras på en obrännbar bas eller grävas ner i ett hål.

Du kan göra dina egna kolugnar av tegel eller metall. Ritningen kan hittas på Internet, liksom ganska detaljerade beskrivningar. Det är sant att det måste förstås att kvaliteten på en hemmagjord ugn och slutprodukten är mycket lägre, och det kommer inte att finnas några stora volymer kol.

I sommarstugan kan man göra en kolgrop, eller så kan man bygga en kolugn av tunnor. För att göra detta måste du gräva ett hål med en sådan diameter att en tunna får plats i den, som också måste klädas med tegelstenar, skär ett hål i botten av tunnan med en diameter på cirka 100 mm och lägg i det hålet med hålet nedåt.

Då måste du lägga över tunnan med tegelstenar, stänga sprickorna upptill med lite brandsäkert material, isolera den övre botten med mineralull. Det är allt, du kan få ditt eget kol föröppen spis och grill.

Design med två fat är effektivare och mer pålitlig. Behållaren, som är två gånger mindre i volym, placeras i en stor, fylld med ved och tätt försluten med lock, och finkornigt träavfall hälls i utrymmet mellan väggarna och sätts i brand, sedan den stora pipan är också stängd med ett lock i vilket röret förs in. Men båda dessa ugnar är endast lämpliga för utomhusbruk och tillräckligt långt ifrån dem.