Fours à charbon pour la production de charbon de bois. Four à charbon de bois à faire soi-même

2024 Auteur: Howard Calhoun | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-17 10:27

Le charbon de bois est l'un des combustibles les plus anciens. Il est utilisé non seulement pour cuisiner et chauffer la maison. Il est utilisé dans les industries chimiques et métallurgiques, dans l'élevage et la construction, la médecine et la pharmacologie. Aujourd'hui, la majeure partie du charbon de bois est produite dans de petites usines. La production de charbon de bois et sa vente est une activité rentable dans les zones où poussent les forêts, et vous pouvez même l'organiser sur le site de votre propre pays.

Processus de carbonisation

Comme matière première du bois, on utilise non seulement du bois de chauffage de différents types de bois, mais aussi des déchets provenant de la menuiserie ou de la fabrication de meubles: nœuds, chanvre, sciure de bois. La tourbe est utilisée dans les zones humides.

Le bois en cours de carbonisation passe par trois étapes: préséchage, décomposition thermique et refroidissement.

Le séchage et le chauffage initiaux des matières premières dans la chambre sont dus à la chaleur fournie par l'extérieur. Son propre processus de dégagement de chaleur (réaction chimique exothermique) démarre lorsque la température du bois atteint 280°C. Approvisionnement supplémentairela chaleur n'est plus nécessaire.

Le charbon fini après combustion est refroidi à une température à laquelle la combustion spontanée du charbon est impossible, c'est-à-dire inférieure à 40°C.

Au cours de la première journée, il y a encore beaucoup de vapeur d'eau dans le mélange de gaz de combustion et de produits de carbonisation, qui sont libérés lors du processus de séchage. Le mélange devient alors plus sec et peut être utilisé comme combustible d'appoint dans le même four ou, plus efficacement, dans un four à proximité.

Équipement de combustion du charbon

Des fours à charbon de diverses capacités sont utilisés pour la production de charbon de bois. Il s'avère que ce charbon est en cours de pyrolyse, c'est-à-dire que le bois est brûlé sans oxygène.

Les fours à charbon pour la production de charbon de bois sont produits de manière fixe et mobile.

Les équipements fixes sont utilisés par des fabricants assez importants pour le processus continu de pyrolyse de gros volumes de bois.

Les grands fours sont beaucoup plus productifs que les fours mobiles, ils peuvent utiliser plusieurs types de combustibles, mais ils ont des exigences environnementales élevées.

Les fours mobiles sont inefficaces, de petite taille et sont utilisés soit dans des endroits où les matières premières sont disponibles, comme les sites d'exploitation forestière, soit là où le produit final est nécessaire, comme les chantiers de construction.

Les poêles mobiles sont alimentés par les mêmes déchets de bois à partir desquels le charbon est produit.

SiSi le four fonctionne avec des déchets, le bénéfice est double, et le charbon est produit sans coûts de combustible supplémentaires, et les déchets sont traités, ce qui devrait encore être éliminé, en y consacrant de l'argent et du temps. Ce type de production de charbon de bois est le moins cher.

Équipement de combustion continue du charbon de bois

Un groupe distinct est celui des fours à charbon de bois, dans lesquels les gaz de combustion provenant de la combustion du combustible pénètrent dans la chambre, traversent le bois, fixent les vapeurs et les gaz, qui sont des produits du séchage et de la carbonisation des matières premières du bois, et sortent. Dans ceux-ci, le processus de pyrolyse se déroule de la manière la plus uniforme, car le bois est en contact direct avec le liquide de refroidissement fourni par le bas. Mais les pyrogaz contiennent une forte concentration de composés chimiques, qui sont des produits de décomposition du bois, de sorte qu'un équipement supplémentaire doit être installé pour une utilisation utile ou la combustion des sous-produits de la pyrolyse.

C'est ainsi que fonctionnent les cornues verticales fonctionnant en continu, dans la chambre dont le bois est séché en haut, la pyrolyse a lieu dans la couche intermédiaire, la calcination du charbon et son refroidissement - tout en bas.

Les fours à charbon de bois avec conteneurs ou cornues remplaçables fonctionnent également en continu. Le principe de fonctionnement de ces installations est que chaque lot suivant de matières premières est chauffé à la température requise en raison d'une réaction exothermique dans le précédent.

Dans ce cas, le processus de formation du charbon se produit dans chaque cornue indépendamment des autres, et le four, dans le four duquel les gaz de pyrolyse sont évacués,situés séparément des chambres interchangeables.

Les autoclaves et les chambres de pyrolyse sont en métal avec isolation thermique.

Équipement de combustion de charbon de bois à cycle périodique

La conception la plus simple d'un four à charbon de bois est un tonneau métallique ordinaire de deux cents litres dans lequel le bois est placé et incendié. La chaleur supplémentaire n'est pas fournie et les gaz de vapeur sont évacués par un petit trou spécial. La production de charbon de mauvaise qualité, avec un rendement inférieur à quinze pour cent, est sale, mais pratiquement gratuite.

Aujourd'hui, il existe des modèles de fours à charbon de bois dans lesquels les parois de la chambre sont chauffées avec un liquide de refroidissement, à partir duquel la chaleur est transférée au bois de chauffage qu'il contient. Ce sont, en règle générale, des fours à charbon de bois d'un cycle périodique, où, à certains intervalles, l'ensemble du processus de combustion du charbon a lieu: le bois de chauffage est chargé, re-charbé, le charbon fini est déchargé, le bois de chauffage est chargé à nouveau, etc..

Dans les machines à action mixte, le bois est périodiquement chargé et le charbon fini est déchargé, mais une partie du bois est toujours en cours de pyrolyse.

Les fours peuvent également être en métal ou en brique.

Four à charbon à trois chambres

Le mélange vapeur-gaz, qui est évacué de la chambre de pyrolyse, se condense lors du refroidissement. Le liquide de pyrolyse (liquide) et les gaz non condensables, car ils ne sont pas encore largement utilisés, sont utilisés comme combustible supplémentaire dans la chambre de combustion. Retrait de côtéles produits pour la postcombustion sont fournis par la conception du four. L'effet de cette conception n'est pas seulement d'économiser du carburant, mais aussi de protéger l'environnement.

Les fours à charbon à trois chambres assurent un cycle continu de production de charbon. Dans chaque chambre, l'une des étapes du cycle se déroule séparément et le séchage initial de la matière première se produit en raison de la chaleur obtenue lors de la combustion des gaz de pyrolyse. En plus d'économiser du combustible, ces fours présentent de nombreux autres avantages. Étant donné que le chargement du bois et le déchargement du charbon fini se produisent à des moments différents, le personnel de service est chargé de manière plus uniforme. Le coût d'un four à trois chambres est inférieur à celui d'un four à chambre unique de même taille, et l'efficacité et la durée de vie sont plus élevées en raison de la répartition de la charge.

Ces équipements sont conçus pour un fonctionnement à long terme dans les industries à grande échelle, et s'ils sont équipés d'une chaudière à gaz, la sciure et les copeaux peuvent être utilisés comme combustible.

Four à charbon à chambre unique

Le charbon de bois en petites quantités (jusqu'à 8 tonnes par mois) peut être produit dans un four à chambre unique. Le cycle de production complet dépend du modèle de l'appareil et peut prendre 1 à 3 jours.

Un tel four peut être utilisé dans les ménages privés, dans les établissements de restauration, afin d'éliminer les déchets de production et les produits de qualité inférieure dans les petites entreprises de menuiserie.

Le principe de production en eux et dans les grands fours industriels n'est pas différent. Les fours à chambre unique sont généralement plus petitstailles, les matières premières y sont également moins chargées, mais elles prennent aussi moins de place, elles sont faciles à transporter si nécessaire.

À l'étranger, il existe depuis longtemps une production de fours à charbon de bois à usage domestique. Les plats grillés ou au barbecue sont cuits sur du charbon de bois durable.

Caractéristiques et conception du four à charbon

Les fabricants de fours à charbon de bois, tant étrangers que nationaux, indiquent le volume de travail d'une chambre et le nombre total de chambres dans le four comme première caractéristique. Ensuite, le volume de bois de chauffage avec une taille et une humidité données est généralement indiqué, qui peut être chargé dans le four à la fois. Cet indicateur est important pour le respect du paramètre suivant - la durée en heures du cycle de travail principal.

Pour déterminer l'efficacité d'un modèle particulier, deux paramètres sont définis pour le bois de la même espèce: la quantité estimée de bois de chauffage chargé dans la chambre de pyrolyse et la production de charbon qui en sort.

Les derniers sont les dimensions globales du four et son poids. Si l'appareil ne doit pas être transporté, ces données peuvent ne pas jouer un rôle particulier, mais pendant le transport, elles peuvent devenir décisives.

En règle générale, un poêle domestique à chambre unique est un fût métallique posé avec une légère pente ou monté sur des supports avec une chambre de combustion intégrée au fond.

Le foyer lui-même, le corps du four, la boîte à tuyaux et la porte du trou d'homme sont en acier d'une épaisseur d'au moins 3 mm et la peau extérieure est de 1 mm.

Soudures double face quiles coques du corps sont reliées, renforcées par des bandages, qui sont constitués d'un tuyau rectangulaire, donnent de la rigidité à la structure et une résistance supplémentaire, si la pression augmente soudainement dans le réservoir.

Afin de réduire les pertes de chaleur, un matériau d'isolation thermique est placé entre le boîtier de l'appareil photo et la peau extérieure. Cette mesure augmente l'efficacité du four. Les parois du foyer sont revêtues de briques réfractaires de l'intérieur.

Les appareils pour les produits de post-combustion peuvent être fournis séparément.

Four à charbon à faire soi-même

Un baril sur support est la conception la plus simple, mais pour plus d'efficacité et de sécurité incendie, le baril doit être installé sur une base incombustible ou enterré dans un trou.

Vous pouvez fabriquer vos propres fours à charbon de bois en brique ou en métal. Le dessin peut être trouvé sur Internet, ainsi que des descriptions assez détaillées. Certes, il faut comprendre que la qualité d'un four fait maison et du produit final est bien inférieure, et il n'y aura pas de gros volumes de charbon.

Dans le chalet d'été, vous pouvez faire une fosse à charbon, ou vous pouvez construire un four à charbon de bois à partir de barils. Pour ce faire, vous devez creuser un trou d'un diamètre tel qu'un baril puisse y entrer, qui doit également être tapissé de briques, percer un trou au fond du baril d'un diamètre d'environ 100 mm et le mettre en le trou avec le trou vers le bas.

Ensuite, vous devez recouvrir le baril de briques, fermer les fissures en haut avec un matériau ignifuge, isoler le bas supérieur avec de la laine minérale. C'est tout, vous pouvez obtenir votre propre charbon pourcheminée et barbecue.

La conception à deux barillets est plus efficace et plus fiable. Le conteneur, qui est deux fois plus petit en volume, est placé dans un grand, rempli de bois de chauffage et bien fermé avec un couvercle, et des déchets de bois à grain fin sont versés dans l'espace entre les murs et incendiés, puis le grand le baril est également fermé par un couvercle dans lequel le tuyau est inséré. Mais ces deux fours ne conviennent qu'à une utilisation en extérieur et suffisamment éloignés d'eux.