Содержание

Пиролизный котел своими руками: чертежи + пошаговая инструкция

Говорят, что все новинки – это хорошо забытое старое. Не является исключением и создание отопительный систем на базе пиролизного горения. Первые заводы, использующие технологию пиролиза были построены еще в 70-е годы позапрошлого 19-го века.

Самодельный пиролизный котел

До сих пор эта технология широко применяется и у нас и за рубежом для переработки нефти. Собственно «пиролиз» — это процесс химического разложения органики под действием высокой температуры. В устройствах, использующих твердое органическое топливо (как правило, дрова) твердая часть и выделяющиеся из него при температурном разложении газы сгорают отдельно, что существенно повышает эффективность таких котлов.

Несмотря на сложное название и мудреное описание процесса вы вполне можете построить пиролизный котел своими руками, для этого вам потребуется листовая сталь, сварочный аппарат и чертежи, которые вы можете взять на нашем сайте.

Содержание

  • Суть процесса пиролиза
  • Основные характеристики пиролизных котлов
    • Как часть нужно подкидывать дровишки?
  • Процесс изготовления пиролизного котла своими руками
    • Схема пиролизного котла на отработке
    • Пиролизный котел для древесных отходов
    • Горизонтальная версия пиролизного котла
  • Дополнительное оснащение пиролизных котлов
    • Видео: Пиролизный котел своими руками

Суть процесса пиролиза

В пиролизных котлах на твердом топливе используются такие типы органики, которые при температурном разложении дают большой выход летучих горючих веществ. Такие котлы работают не только на дровах (и всех видах топлива из древесины, таких как пеллеты или топливные брикеты), но и на угле, вплоть до коксующихся марок, температура горения которых достигает очень больших значений!

тление топлива

Топливо в пиролизных котлах размещается на колоснике. После поджига загруженной партии топлива, закрывается плотная дверка и начинает работать дымосос. Вследствие этого в камере сгорания поднимается высокая, до 800 градусов температура, однако в ней отсутствует кислород из воздуха для обычного интенсивного горения. Вместо этого органическое топливо тлеет и обугливается, при этом выделяются летучие газы, преимущественно углеводороды.

Под действием конвекции летучие горючие газ поступают в подколосниковое пространство. Вместе с ними мигрирует и азот, находящийся в первично имеющемся воздухе в топке. Под решеткой колосника к смеси газов подмешивается кислород из вторичного контура подачи воздуха. Получившая смесь уже имеет способность к сгоранию. Она сгорает, выполняя полезную функцию (например, нагревая воду в теплообменнике), а кроме того выделившееся тепло поступает обратно к органическому топливу и поддерживает процесс тления.

Основные характеристики пиролизных котлов

Основными чертами котлов, работающих на технологии пиролиза являются следующие:

  1. Возможность изготовления из недорогих конструкционных материалов.
  2. Длительное время одного цикла пиролиза, достигающего около 30 часов,
  3. Полная взрыво и пожаро-безопасность.
  4. Простота конструкции, доступная для самостоятельного изготовления.
  5. Широкий спектр используемого древесного топлива (от классических дров до пеллет).
  6. Высокая экологичность котлов, низкое количество продуктов сгорания.

Как часть нужно подкидывать дровишки?

В обычную печь вам придется загружать топливо минимум через каждые два часа. Причиной этому является большая интенсивность горения топлива в печах такой конструкции. Большая часть тепла при этом в прямом смысле «вылетает в трубу». КПД таких котлов минимален, кроме того, в нем остается много остатков, которые приходится регулярно выгребать.

А вот если ограничить приток кислорода, то период горения значительно увеличивается. При этом тепло выделяется не только при самом процессе тления-пиролиза, но и от сгорания выделившихся газов. Вследствие этого время работы от одной загрузки может увеличиваться до суток и более.

Процесс изготовления пиролизного котла своими руками

Сразу отметим, что пиролизные котлы можно использовать не только для отопления. Но и для прямого обогрева небольших помещений, например сарая с живностью или гаража.

Нюансы с топливом

Приятная новость для владельцев автомобилей: ваш котел можно будет «кормить» не только дровами, но и отработанным машинным маслом. Цена такого топлива просто смехотворная, а в пиролизном котле он будет гореть не хуже, чем обычные дрова. Но есть нюанс: котел, «питающийся» отработкой должен иметь специальную конструкцию.

Схема пиролизного котла на отработке

Создать такой котел очень просто. В нем имеется две емкости: нижняя, в которую загружается топливо и где собственно и проходит процесс пиролиза и верхнюю воздушную камеру.

Простейшая пиролизная печь на отработке

В нижнюю часть вваривается труба с толстыми стенками, в которой проделываются отверстия. Собственно в этой трубе и происходит дожигание паров из «отработки».

Схема пиролизной печи

В верхней воздушной камере монтируются перегородки, которые направляют горячий воздух по извилистому маршруту, этим достигается повышенная отдача тепла от верхней камеры в помещение.

Подробное описание конструкции пиролизного котла

Через приваренный к верхней камере дымоход продукты сгорания удаляются в атмосферу.

Такую печь можно несколько усовершенствовать. Для этого рядом с нижней емкостью монтируется дозаправочный бак, соединенные с ней трубой. Дозаправка происходит по принципу сообщающихся сосудов.

Но, обратите внимание, в такую печку категорически не допускается попадание воды. Ее нельзя размещать в месте, где возможно выпадение атмосферных осадков. При попадании воды тлеющее масло вспенивается и резко расширяется в объеме. Это может привести даже к разрывк окнструкции.

Также при создании такой печи обратите внимание, что высота дымохода должна составлять не менее двух метров.

Если вы оснастите верхнюю камеру такой печи водяной рубашкой, то она вполне может нагревать проходящий через нее поток воды. Также верхний бак может нагревать и проходящий воздух.

промышленные пиролизные котлы

Пиролизный котел для древесных отходов

Возможно, у вас на участке накопилось много древесных отходов: щепок, опилок, стружки. Для того, чтобы эффективно сжигать такой «мусор» можно построить специальный котел. Такое устройство также станет незаменимым помощником в деревообрабатывающих цехах.

самодельный пиролизный котел из бочки

Для создания такой печи тратится минимум материалов и а ее конструкция чрезвычайно проста.

Запасемся следующими материалами:

  1. Металлическая бочка емкостью в 200 литров, у которой нужно вырезать верхнюю крышку.
  2. Крышка с бортиком, точно подходящая к горловине бочки.
  3. Круглый поршень с сечением, чуть меньшим внутреннего сечения бочки. Его нужно изготовить из массивной заготовки или искусственно утяжелить.
  4. Труба с сечением 10 сантиметров и длиной, сантиметров на 20 больше, чем высота бочки.
  5. Дымоходная труба с сечением около 10 сантиметров и длиной не менее 40 сантиметров.

В плотно подогнанной по размеру наружной крышке вырезается отверстие с сечением, чуть большим, чем у трубы, обозначенной в п «4», она же – «воздуховодная труба». Дымоходная труба вваривается в верхнюю часть боковой поверхности бочки.

Схема пиролизного котла из бочки

Воздуховодная труба плотно приваривается к поршню. На верхнем торце воздуховодной трубы размещают подвижную заслонку, регулирующую объем подаваемого воздуха. К нижней части поршня привариваем ребра, которые будут утрамбовывать топливную массу.

подгонка верхней крышки

Закладываем в бочку любое сухое древесное топливо. Грузить можно все, что угодно, вплоть до бумаги и шишек. Стоит отметить, что сухость исходного топлива очень критична для пиролизных котлов. Наполняем бочку на 2\3 ее высоты. Сверху на дрова укладываем щепки или бумагу и поджигаем их. Не возбраняется плеснуть несколько капель бензина. После того, как топливо загорелось – вставляем поршень с воздуховодной трубой, закрываем бочку верхней крышкой. Топливо будет постепенно прогорать и под собственным весом поршень будет опускаться.

По тяжестью поршня и без достаточного доступа кислорода топливо в бочке будет медленно тлеть. Выделяемый при пиролизе газ будет проникать в верхнюю часть бочки, где также будет сгорать. Наиболее будет нагреваться как раз верхняя часть бочки, в этой части температура воздуха может достигать 900 градусов. Такая температура полностью выжигает даже сажу.

внешний вид поршня и воздуховода

При хорошей регулировке и сухом топливе такая пиролизная печка может непрерывно работать на одной закладке до 30 часов.

Горизонтальная версия пиролизного котла

200-литровую металлическую бочку можно превратить и в горизонтальный котел. Как и вертикальном варианте – в такой печи будут присутствовать камера тления и камера дожига выделяющихся газов.

горизонтальная пиролизная печь

В принципе, такой котел можно приобрести и в уже готовом виде. Современная промышленность предлагает массу вариантов таких устройств на любой вкус и кошелек.

промышленная пиролизная печь

Дополнительное оснащение пиролизных котлов

Помимо нагрева окружающего воздуха пиролизные котлы могут выполнять и много другой полезной работы. Прежде всего, конечно, они могут подключаться к системам отопления с воздушным или жидким теплоносителем.

пиролизный котел с конвекцией

Так, большой популярностью пользуются конвекционные печи. В них применяется принцип конвекции воздуха. Для этого на котле размещаются специальные изогнутые воздуховоды. Их нижние патрубки забирают холодный воздух, а через верхние патрубки выходит уже горячий.

самодельный пиролизный котел с конвекцией

Ну и конечно же, никто вам не мешает оборудовать любой котел трубопроводом-теплообменником, который будет нагревать воду для системы теплоснабжения или для система горячего бытового водоснабжения.

И в заключении можете посмотреть краткий видеоурок, описывающий изготовление и эксплуатацию пиролизного котла.

Видео: Пиролизный котел своими руками

Пиролизный котел своими руками – схема и видео инструкция по сборке

Система отопления в том или ином виде есть, но она присутствует в каждом доме. Если раньше в ее основе лежала печь, то сегодня ее практически повсеместно заменили специальные приспособления – отопительные приборы.

Но если большинство из них имеют схожие конструкции, то схема пиролизного котла очень сильно от них отличается. Это связано с работой на различных видах топлива.

Однако способ сжигания тоже может быть разным. Чтобы убедиться в этом, подробно рассмотрим устройство пиролизного котла, принцип его работы и схему подключения.

Новое в дровяном отоплении

Всем известен тот факт, что работа любой бытовой печи, да и многих современных отопительных приборов, основана на сжигании топлива, с обязательной подачей воздуха, обогащенного кислородом. Но современные газогенераторные модели котлов в корне перечеркнули этот принцип.

Для их работы требуется высокая температура при недостатке кислорода, а значит конструкция пиролизного котла принципиально отличается от других моделей. Что происходит с древесиной в этом случае?

Под действием высокой температуры распадаются на составляющие:

  • Твердые остатки (уголь)
  • Пиролизный газ
  • Смола
  • Спирт метиловый

Все полученные вещества горючи и сгорают при эксплуатации устройство, при этом чем сильнее нагреются дрова, тем больше газа получится на выходе. А работа аппарата основана на его сгорании, за что их часто называют газогенераторами.

Чтобы понять, как происходит этот процесс, рассмотрим, какова конструкция пиролизных котлов и какие функции выполняет каждый из агрегатов.

Инструменты и материалы

Для самостоятельного монтажа такого блока вам потребуется следующий набор инструментов и материалов:

  • Термодатчик.
  • Вентилятор.
  • Полосы стальные различной толщины и ширины.
  • Набор профтруб диаметром 2 мм.
  • Металлические листы толщиной 4 мм.
  • Набор труб разного диаметра.
  • Отрезной круг диаметром 230 мм.
  • Шлифовальный круг диаметром 125 мм.
  • Ручная циркулярная пила (болгарка).
  • Несколько упаковок электродов.
  • Сварочный аппарат.
  • Электродрель.

Если вы планируете сделать пиролизный котел своими руками, то рекомендуемая толщина стали должна быть 4 мм. Для экономии можно использовать сталь 3 мм. Для изготовления корпуса устройства понадобится прочная сталь, выдерживающая высокие температурные режимы.

Classic device diagram

The main elements of the pyrolysis boiler:

  • Afterburner and gasification chambers
  • Air supply ducts
  • Water heat exchanger
  • Grate
  • Chimney
  • Temperature and pressure sensors
  • Fan or дымосос

Однако, чтобы хорошо представлять себе весь процесс работы отопительного агрегата, рассмотрим устройство пиролизных котлов, и ознакомимся с назначением каждого из входящих в него агрегатов .

Начнем с того, что любой нагревательный прибор предназначен для нагрева воды до необходимой температуры и подачи ее в систему. Для этого используется водяной теплообменник. Теплоноситель поступает в него через патрубок обратки, нагревается и возвращается обратно через подводящую магистраль.

Камера сгорания предназначена для сжигания топлива и его разложения при недостатке первичного воздуха. Количество последнего регулируется независимым термостатом.

Отсек дожигания необходим для окисления пиролизного газа при взаимодействии с вторичным воздухом и сбора золы. Подключение дымовых газов и дымоход необходимы для выброса дыма в атмосферу.

Преимущества и недостатки

К преимуществам пиролизного нагревателя относятся:

  • КПД до 90%;
  • экономия топлива;
  • экологичность;
  • простота обслуживания;
  • минимальное количество золы, без копоти.
  • Еще одним весомым преимуществом газовых котлов является их совместимость с любой системой отопления.

    Минусы:

    • высокая цена;
    • сложное строительство;
    • громоздкость;
    • повышенные требования к топливу по отношению к влаге;
    • необходимость подключения к электричеству (см. модели котлов с принудительной подачей воздуха).

    Поэтапная работа пиролизного котла

    Для того чтобы иметь наиболее полное представление о конструктивных особенностях аппарата и принципе его работы, рассмотрим устройство пиролизного котла и схемы его подключения в фото ниже.

    Камеры расположены одна над другой и разделены решеткой. Первоначально дрова загружаются в верхнюю часть, являющуюся топливным бункером, и поджигаются.

    После закрытия дверцы и запуска дымососа или вентилятора древесина высушивается. Далее при повышении температуры до 200 градусов и более и недостатке кислорода в камере происходит разложение на твердый остаток и древесный газ — это процесс пиролиза.

    Нижний отсек или камера сгорания используется для сжигания пиролизного газа и сбора оставшейся после сгорания золы. В ней к выделяющимся летучим веществам добавляется вторичный воздух и происходит сгорание газа, а часть тепла возвращается в нижний слой дров, повышая температуру и поддерживая процесс пиролиза.

    В этом случае мощность котла регулируется нагнетанием вторичного воздуха через каналы его подачи.

    На следующем этапе тепло, полученное в ходе реакции, используется для нагрева воды в теплообменнике, которая затем поступает в систему отопления.

    Подробная схема подключения

    Мало купить отопительный прибор, необходимо еще правильно его установить, а также подключить к системе.

    Подключение пиролизного котла можно осуществить несколькими способами:

    1. Простой
    2. С смесительным контуром
    3. С гидрострелкой
    4. С накопительным баком и контуром ГВС

    Первый, помимо самого устройства, включает в себя: циркуляционный насос, расширительный бак и предохранитель группа. При таком подключении возможно небольшое количество конденсата, но блок управления реагирует на его накопление. В этом случае он отключает подачу питания к насосу и тем самым предотвращает образование большого количества конденсата.

    Вторая схема подключения пиролизного котла, кроме ранее перечисленных узлов, включает в себя также смесительный контур и краны, необходимые для регулировки количества теплоносителя. Он несколько лучше простого и полностью исключает образование конденсата на стенках котла.

    Третий чаще всего используется для систем с несколькими отопительными контурами и содержит гидравлическую стрелку. Его основная роль заключается в исключении гидравлического воздействия насосов между собой. Но он также способен дегазировать систему отопления.

    И последнее — схема работы пиролизного котла с Ладдоматом 21. Включает в себя накопительный бак и контур горячего водоснабжения, идеальную работу которого обеспечивает дополнительный агрегат. Подбор объема емкости осуществляется по следующим показателям: не менее 25 литров на 1 кВт мощности.

    Эта схема, благодаря блоку Laddomat 21, способна заменить классическую схему подключения, состоящую из отдельных элементов. Работает в следующем режиме. Вода нагревается до заданного значения путем регулирования ее расхода из накопительного бака с помощью клапана термостата. Он увеличивает или уменьшает сечение обратки и тем самым влияет на достижение заданных параметров теплоносителем.

    Кроме того, наличие в нем накопительного бака позволяет котлу работать в оптимальном режиме. А в случае внезапного отключения электроэнергии позволяет поддерживать температуру теплоносителя на заданном уровне в течение двух суток.

    Эффективность контура ГВС достигается за счет использования энергии котла. Получение горячей воды для хозяйственных нужд возможно за счет выделения части ее тепла теплоносителем через стенки бака.

    Какая схема подключения пиролизного котла, из рассмотренных выше, будет оптимальной, зависит от специфики системы отопления, а частично и от наличия свободной суммы денег.

    Но в любом случае они должны соответствовать следующим условиям:

    • Соответствовать требованиям безопасности
    • Обеспечить хорошую циркуляцию теплоносителя в системе

    И не забывать, что чем лучше обустроена обвязка котла, тем экономичнее он будет в эксплуатации и более удобен в эксплуатации и обслуживании.

    Можно ли сделать пиролизный котел самостоятельно

    Самодельный пиролизный котел

    Многие считают, что подключение и настройка такого сложного устройства, как пиролизный котел, это сложный процесс, который под силу только специалистам. Однако, как часто показывает практика, установка такого котла намного проще, чем газового котла отопления. Помимо того, что существует традиционная схема подключения серийно выпускаемого пиролизного котла, существуют различные схемы, позволяющие не только самостоятельно подключить, но и сделать газогенераторный котел своими руками.

    Перед покупкой пиролизного котла промышленного производства и привлечением для его подключения специалистов, услуги которых стоят недешево, стоит просчитать предстоящие затраты. Как правило, установка котла отопления своими силами обойдется в половину цены, не говоря уже о тех случаях, когда такой котел можно сделать своими руками. Сейчас можно найти готовые чертежи пиролизного котла, а можно, проявив некоторую фантазию, сделать схему котла самостоятельно. Кстати, некоторые устройства, разработанные домашними мастерами, значительно превосходят те модели, которые собираются в производственных условиях.

    Особо следует отметить котлы «Благо», разработчиком которых является Ю. П. Благодаров. Главным достижением конструктора стал основной упор на обеспечение естественной тяги, что обеспечивает более длительное горение и максимальный экономический эффект – КПД таких котлов намного выше даже самых эффективных промышленных котлов. Этому также способствуют некоторые конструктивные элементы (перемычки), позволяющие сохранять тепло.

    Какое отопительное устройство самое экономичное?

    Все котлы применяются для обогрева жилых или производственных помещений и делятся на три типа:

    1. Газовые
    2. Электро
    3. Твердотопливные длительного горения

    Каждый из них работает на определенном виде топлива и имеет свою преимущества и недостатки. Но как выбрать самый надежный и экономически выгодный образец? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо рассмотреть каждую из выпускаемых моделей и, сравнив устройство самого пиролизного котла и других типов, выбрать подходящий для конкретных условий.

    Наиболее распространены газовые

    Начнем с газового оборудования, так как этот вид топлива считается одним из самых дешевых, а учитывая российские климатические условия, его расход зимой будет большим. Устройства такого типа на рынке представлены различными производителями и широким модельным рядом, поэтому есть из чего выбрать.

    Однако следует иметь в виду, что газовые приборы отличаются:

    • Способом установки (напольный или настенный)
    • Функциональность (с одним или двумя контурами — для отопления и ГВС)
    • Типы горелок (электрические или пьезоподжиг)
    • Отвод продуктов сгорания (с естественной или принудительной тягой)

    Имеют отличия по мощности, а площадь отапливаемого помещения находится в прямой зависимости от его величины. Обычно для расчета берут средние данные, а именно, что на 10 м² при высоте потолков не более 3 метров требуется 1 кВт мощности.

    К преимуществам газового оборудования можно отнести то, что для устройств с принудительной тягой не требуется оборудование классического дымохода. Обычно используется коаксиальная труба, которая идет в комплекте с котлом.

    Но у газовых моделей есть недостатки. Самым большим из них является возможность работы только на одном виде топлива и, следовательно, возможность использования такой техники имеется только в газифицированных населенных пунктах.

    Электрический самый простой и удобный

    Далее в нашем списке электроприборы. И хотя этот вид оборудования считается одним из самых дорогих в эксплуатации из-за дороговизны электроэнергии, полностью отказываться от него не стоит.

    Электрические модели имеют некоторые преимущества перед другими моделями.

    Во-первых, они незаменимы в загородных населенных пунктах, к которым не подключен магистральный газ.

    Во-вторых, они дешевле жидкотопливных или твердотопливных моделей и очень просты в установке, а значит, не потребуют дополнительных затрат, кроме собственной стоимости.

    В-третьих, они могут быть установлены в любом помещении, имеют малые габариты и вес, а по этим показателям превосходят другие виды оборудования.

    Их конструкция очень проста и включает в себя:

    • Блок управления
    • Теплообменник (состоящий из бака и нагревательных элементов)

    Благодаря этому они очень просты в эксплуатации, не требуют профилактического обслуживания и очистка. Но самым главным их достоинством является экологичность.

    Не сжигают кислород в помещении, не выделяют в атмосферу вредных веществ и очень просты в настройке.

    Широкий диапазон мощностей позволяет использовать такое оборудование не только для отопления частных домов и квартир, но и больших производственных помещений, и даже тех, в которых использование других котлов запрещено.

    Кроме того, они полностью автоматизированы. Это позволяет задать нужную температуру, которую в дальнейшем устройство поддерживает самостоятельно.

    Прогрессивный — пиролизный

    Последними в нашем списке стоят твердотопливные котлы длительного горения. Есть у них и другое название – газогенераторы. Их принцип работы основан на сжигании дров или отходов деревообработки, а в некоторых моделях и угля. При этом они имеют возможность максимально эффективно использовать топливо, и тем самым повышать КПД.

    Могут использоваться как для отопления помещений, так и для приготовления горячей воды. Современные модели оснащены автоматикой, упрощающей их эксплуатацию. К плюсам можно отнести стоимость топлива, оно одно из самых дешевых и доступных в любом населенном пункте.

    В отличие от газовых моделей, не требуют согласования для установки, а также превосходят их по пожарной безопасности, схема самих пиролизных котлов очень проста и позволяет установить их самостоятельно.

    Но самым главным их преимуществом является полная автономность. Даже при отсутствии газа и электричества в доме они смогут обеспечить вас теплом и горячей водой.

    Сделай сам – сделай газификатор TLUD

    Дэн Хеттингер, управляющий предприятием Biochar

    В прошлом месяце я немного написал о углеродном воздействии производства биоугля и пришел к выводу, что переход на «отрицательный углерод», вероятно, вполне возможен с биоугольные технологии простого масштаба «на заднем дворе». Чрезвычайно популярная презентация Боба Уэллса о Tin-Man демонстрирует эффективный метод «сделай сам» с одной стальной бочкой на 55 и 30 галлонов. В последнее время здесь, в Living Web Farms, нас захватили

    TLUD (с верхним освещением/сверху) Газификатор в качестве альтернативного средства производства биоугля своими руками. На самом деле, если вы внимательно следили за нами, то знаете, что мы уже немного говорили о газификаторах TLUD.

    Я буду первым, кто признает, что это может быть трудной задачей для многих людей. То есть, пока вы не посмотрите поближе на то, что возможно с этой технологией.

    Что такое газификатор?

    Скорее всего, вы слышали о газификации угля как об одной из технологий «чистого угля», которой в последнее время уделяется много внимания. Достоинства этой практики спорны и вообще не входят в рамки нашей работы. Хотя принципы технологии очень похожи, когда мы говорим о газификаторах, мы обычно имеем в виду устройства гораздо меньшего размера, которые преобразуют биомассу в газы за счет применения тепла с контролируемым количеством кислорода.

    Наши газификаторы — низкотехнологичные устройства: думайте о них как о сосудах, наполненных биомассой и освещенных факелом, в который подается ровно столько кислорода, сколько необходимо для поддержания горения. Происходит пиролиз, биомасса превращается в углерод, и выделяется множество газов. Полученная смесь окиси углерода, водорода и двуокиси углерода (часто называемая газом-производителем, или Syngas ) горючий газ, который затем может смешиваться с кислородом и гореть при более высоких температурах, чем обычный дым. Более высокие температуры обеспечивают более полное сжигание, которое в конечном итоге по сравнению с открытым сжиганием является более чистым и эффективным процессом.

    В начале 20-го века «городской газ» производился как побочный продукт процесса коксования и распространялся среди близлежащих населенных пунктов в качестве топлива для приготовления пищи и источника света. Однако открытие дешевого ископаемого топлива сделало это и раннюю химическую промышленность, которую оно поддерживало, неактуальными.

    Газификация биомассы вновь привлекла внимание во время мировых войн, когда нефти стало так мало, что многие европейские экономики были вынуждены перевести до миллиона автомобилей, работающих на нефтяном топливе, на синтез-газ.

    В 1989 году Федеральное агентство по чрезвычайным ситуациям (FEMA) опубликовало руководство по созданию простых газогенераторов с нисходящей тягой для питания автомобилей во время нехватки нефти. С тех пор такие гуру древесного газа, как Уэйн Кит (driveonwood.com), расширили эти планы по созданию надежных грузовиков на биомассе, способных путешествовать по континенту на удивительно низком количестве топлива. Сегодня есть много торговых точек для самодельных и коммерческих электрических генераторов на древесном газе.

    Бригада LWF biochar построила этот пассивный угольный газификатор для работы газонокосилки, которую мы нашли на обочине дороги! Древесный уголь в качестве топлива для газификации является чистым выбором, так как большая часть смол уже удалена, но он горит горячо и может привести к различным проблемам.

    Присмотритесь, и вы увидите, как выхлоп двигателя удваивается как воздухозаборник, чтобы сделать его работу немного прохладнее.

    Почти одновременно в другой части мира инженеры-гуманитарии разрабатывали небольшие газовые кухонные плиты для повышения эффективности использования топлива и более чистого сгорания. Всемирная организация здравоохранения сообщила, что от ⅓ до ½ населения мира по-прежнему готовят пищу на открытом огне, и что ежегодно до 4 миллионов человек преждевременно умирают от загрязняющих веществ в помещении в результате приготовления пищи в помещении. Существует огромный потенциал для положительного глобального воздействия за счет разработки более чистой технологии сжигания биомассы.

    Газификаторы с восходящей тягой с верхним освещением

    Газификационная печь TLUD родилась в результате многих лет разработки. Эти устройства используют крупную биомассу (обычно древесную щепу или гранулы) в качестве топлива для получения как чистого пламени для приготовления пищи или обогрева, так и древесного угля, который будет использоваться в качестве биоугля или продаваться как товар с добавленной стоимостью.

    Наряду с поварами в развивающихся странах сознательные садовники и поселенцы использовали технологию TLUD для производства биоугля из ландшафтных отходов, одновременно обеспечивая теплом теплицы, воду для бытовых нужд, консервирование или даже переработку цыплят.

     

    С помощью TLUD в день обработки цыплят на Living Web Farms бригада биоугля поддерживала 8 галлонов воды для макания при оптимальной температуре для легкого выщипывания перьев.

    ТЛУД работает на естественной тяге первичного воздуха через столб тлеющей биомассы. Процесс начинается, когда на вершине колонны разжигается небольшой огонь. Затем первичный воздух всасывается через отверстия под ним — достаточно, чтобы поддерживать его горячим, но недостаточно, чтобы создать и открыть ожог. Образуется густой дым (синтез-газ), и, как только создается сильная тяга, вторичный воздух втягивается через отверстия в направлении верхней части сосуда. Этот вторичный воздух смешивается с синтетическим газом в зоне горения, где он горит намного чище, чем в обычном костре.

    Ограниченное содержание кислорода непосредственно под пламенем облегчает сохранение древесного угля. Эта линия между пламенем и углями иногда упоминается как 9.0284 пиролизный фронт.

    Существует множество способов создания газогенератора с разной степенью сложности для различных применений, и я призываю вас продолжить самостоятельное исследование. Для серьезного мелкого производителя DIY я бы порекомендовал начать с чемпионского стиля TLUD. С его подогревом вторичного воздуха это немного сложнее, чем то, что я продемонстрировал ниже, но оно того стоит, чтобы добиться более чистого горения, благоприятного для соседей.

    Прошлой осенью команда LWF biochar построила несколько TLUD чемпионского типа (фотографии см. ниже, в конце слайд-шоу). Следует отметить больший из двух, где мы расширили дизайн чемпиона и сместили дымоход, чтобы мы могли использовать эту большую плоскую пластину в качестве нагревательной поверхности для нагрева больших кастрюль с водой для консервирования. Что нам действительно нужно, так это надежная печь с более длительным временем работы, которая также поможет перенести работу по консервированию (и все это тепло и влажность) на улицу в летнее время. Это устройство нагревает 3 галлона воды из скважины до кипения примерно за 45 минут, работает на полную мощность около 2 часов и дает 2-3 галлона измельченного биоугля.

    Трудно построить надежный газификатор без сварки, хотя мы понимаем, что сварка может быть пугающей (это проще, чем вы думаете) и доступна не всем. Ниже представлено слайд-шоу, которое мы собрали, чтобы продемонстрировать очень простую и надежную сборку большого TLUD из спасенного 100-галлонного баллона с пропаном и двух секций 6-дюймовой дымоходной трубы. Вам не понадобится сварщик, чтобы построить это, но вам понадобится угловая шлифовальная машина с несколькими дополнительными отрезными кругами, хорошей защитой для глаз и ушей, перчатками, дрелью и парой саморезов. Местные жители могут попробовать Asheville Tool Library, если вы не хотите покупать угловую шлифовальную машину только для этого проекта.

    Предыдущее изображение

    Следующее изображение

    Вы узнаете, что партия готова, когда температура падает, она немного дымится и вы чувствуете знакомый запах древесного угля. Будьте готовы, вам нужно быть рядом, чтобы вовремя погасить обугленное вещество. Если вы пропустите это, ваш драгоценный биоуголь будет израсходован в присутствии воздуха. Закалка дает возможность создавать микроскопические трещины в полукоксе, что еще больше повышает его ценность в качестве микробного субстрата. Некоторые гуру биоугля даже добавляют минеральные добавки, такие как SEA-9.0 или азомит в воду для закалки, чтобы стимулировать проникновение микробов. Тестирование pH на нашем предприятии показывает, что биоуголь, изготовленный в TLUD, может быть более щелочным, чем биоуголь, полученный ретортным методом. Вероятно, это связано с открытой атмосферой технологии, которая способствует увеличению зольности, особенно если вовремя не погасить ее. Будьте осторожны при применении TLUD в сыром виде, лучше всего дать нейтрализовать pH, смешав его с богатым компостом и дав ему отстояться в течение нескольких недель перед применением в саду.