RU216919U1 - DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL - Google Patents

DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL Download PDF

Info

Publication number
RU216919U1
RU216919U1 RU2022127559U RU2022127559U RU216919U1 RU 216919 U1 RU216919 U1 RU 216919U1 RU 2022127559 U RU2022127559 U RU 2022127559U RU 2022127559 U RU2022127559 U RU 2022127559U RU 216919 U1 RU216919 U1 RU 216919U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
furnace
pyrolysis
combustion chamber
frame
compartments
Prior art date
Application number
RU2022127559U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Евгеньевич Петров
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Сабинский Лес"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Сабинский Лес" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Сабинский Лес"
Application granted granted Critical
Publication of RU216919U1 publication Critical patent/RU216919U1/en

Links

Images

Abstract

Полезная модель относится к области пиролиза древесины, а именно к получению угля, и может быть использована в лесной и деревообрабатывающей промышленности для переработки технологической древесины и ее отходов. Устройство для получения древесного угля содержит корпус с выполненными в нем двумя пиролизными отсеками с располагаемыми в них ретортами для размещения исходного сырья, топочную камеру, дымовые трубы, корпус состоит из рамного каркаса в форме прямоугольного параллелепипеда, облицованного стальными листами, с крышкой, закрепленной на каркасе посредством болтового соединения, топочная камера расположена в центральной части корпуса, по обе стороны от которой расположены пиролизные отсеки, каждый пиролизный отсек содержит стакан, выполненный в форме полого горизонтально ориентированного цилиндра, передней частью приваренного к лицевой части каркаса, а нижней частью лежит на опорах, обеспечивающих приподнятое расположение стакана, при этом стакан установлен под углом к линии горизонта с уклоном к задней стенке печи, внутри печи вдоль одного из пиролизных отсеков проходит растопочная труба, из топочной камеры со стороны задней стенки печи в оба пиролизных отсека отходят трубы, соединяющие пиролизные камеры с топкой, в верхней части печи из топочного отсека отходит труба с крышкой, с обоих торцов корпуса располагаются дымоходы. Техническим результатом является повышение производительность печи.

Figure 00000001
The utility model relates to the field of wood pyrolysis, namely, to the production of coal, and can be used in the forestry and woodworking industries for processing technological wood and its waste. The device for producing charcoal contains a body with two pyrolysis compartments made in it with retorts located in them to accommodate the feedstock, a combustion chamber, chimneys, the body consists of a frame frame in the form of a rectangular parallelepiped, lined with steel sheets, with a lid fixed to the frame by means of a bolted connection, the combustion chamber is located in the central part of the body, on both sides of which pyrolysis compartments are located, each pyrolysis compartment contains a glass made in the form of a hollow horizontally oriented cylinder, the front part is welded to the front part of the frame, and the lower part lies on supports, providing an elevated location of the glass, while the glass is installed at an angle to the horizon line with a slope to the rear wall of the furnace, a kindling pipe runs inside the furnace along one of the pyrolysis compartments, pipes connecting the irolysis chambers with a firebox, in the upper part of the furnace a pipe with a lid leaves the furnace compartment, chimneys are located on both ends of the body. The technical result is to increase the productivity of the furnace.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к области пиролиза древесины, а именно к получению угля, и может быть использована в лесной и деревообрабатывающей промышленности для переработки технологической древесины и ее отходов.The utility model relates to the field of wood pyrolysis, namely, to the production of coal, and can be used in the forestry and woodworking industries for processing technological wood and its waste.

Известна углевыжигательная печь (патент RU 133832, опубл. 27.10.2013 Бюл. № 30), содержащая горизонтально расположенный корпус, снабженный загрузочными и разгрузочными люками, в нижней части корпуса размещена топка, сообщенная с дымовой трубой. В корпусе установлена перегородка, которая является смежной для двух образованных ею камер, одна из которых предназначена для сжигания сырья, а вторая предназначена для сушки сырья, внутренняя часть каждой камеры снабжена газоходом, при этом нижняя часть газохода камеры сжигания сырья заведена в переднюю часть топки, а нижняя часть газохода камеры сушки сырья заведена в заднюю часть топки, последняя снабжена второй дымовой трубой. Недостатком данной печи является небольшая производительность за счет использования одной камеры для сушки сырья. Known charcoal kiln (patent RU 133832, publ. 27.10.2013 Bull. No. 30), containing a horizontally located body, equipped with loading and unloading hatches, in the lower part of the body there is a firebox connected with a chimney. A partition is installed in the body, which is adjacent to two chambers formed by it, one of which is designed for burning raw materials, and the second is designed for drying raw materials, the inside of each chamber is equipped with a gas duct, while the lower part of the gas duct of the raw material combustion chamber is brought into the front of the furnace, and the lower part of the gas flue of the raw material drying chamber is led into the rear part of the furnace, the latter is equipped with a second chimney. The disadvantage of this furnace is the low productivity due to the use of one chamber for drying raw materials.

Из уровня техники известен пиролизер для производства топливных углей (патент RU 2125076, опубл. 20.01.1999). Пиролизер включает две печные камеры для проведения процессов сушки и пиролиза исходной массы, размещенные с образованием блока и имеющие топочные устройства, над которыми расположены две реторты с отверстиями для выхода парогазов в их нижних частях. Камеры имеют приспособления для циркуляции дымо- и парогазов, размещенные внутри камер по их вертикалям, а вход топочного устройства каждой камеры соединен каналом с выходом топочного устройства другой камеры. Выходы топочных устройств печных камеры соединены каналом, смежным с каналом и оборудованным в средней части сборным каналом, имеющим выход в дымовую трубу, причем в общей стенке каналов в районе выходов топочных устройств выполнены окна, каждое из которых и канал снабжены общими перекидными шиберами, в канале на участках между сборным каналом и окнами в общей стенке каналов, а также на концах канала выполнены шиберные задвижки. Перекидные шиберы могут быть снабжены отверстиями для подачи воздуха. Недостатком данного технического решения является наличие двух топочных камер, что усложняет конструкцию устройства. The prior art pyrolyzer for the production of fuel coals (patent RU 2125076, publ. 20.01.1999). The pyrolyzer includes two furnace chambers for carrying out the processes of drying and pyrolysis of the initial mass, placed to form a block and having combustion devices, above which there are two retorts with holes for the release of steam gases in their lower parts. The chambers have devices for the circulation of smoke and vapor gases, placed inside the chambers along their verticals, and the inlet of the combustion device of each chamber is connected by a channel to the outlet of the combustion device of another chamber. The outlets of the furnace devices of the furnace chambers are connected by a channel adjacent to the channel and equipped in the middle part with a collection channel with an outlet to the chimney, and in the common wall of the channels in the area of the outlets of the furnace devices there are windows, each of which and the channel are equipped with common changeover gates, in the channel gate valves are made in the sections between the collection channel and the windows in the common wall of the channels, as well as at the ends of the channel. Changeover gates can be supplied with openings for air supply. The disadvantage of this technical solution is the presence of two combustion chambers, which complicates the design of the device.

Наиболее близким по технической сущности является углевыжигательная печь (патент RU 180679, опубл. 21.06.2018 Бюл. № 18), содержащая горизонтальный корпус, расположенную в нижней части корпуса топку, газовод для прохода пиролизного газа в топку и дымовую трубу, размещенную в верхней части корпуса. Печь снабжена цилиндрической пиролизной емкостью, размещенной в верхней части корпуса, и инжекторной горелкой, установленной на входе газовода в топку, причем пиролизная емкость имеет с торцевой стороны загрузочно-разгрузочный люк, а внутри нее установлена промежуточная сетка. Пиролизная емкость горизонтально размещена над топкой таким образом, чтобы пламя и дымовые газы, проходя между стенками емкости и корпуса к дымовой трубе, максимально обогревали ее, при этом внутренняя полость пиролизной емкости связана с топкой при помощи газовода, расположенного с наружной стороны задней части печи, верхний конец которого соединен с емкостью, а нижний - с инжекторной горелкой, установленной на входе в топку. The closest in technical essence is a charcoal kiln (patent RU 180679, publ. 06/21/2018 Bull. No. 18), containing a horizontal body located in the lower part of the body of the furnace, a gas conduit for the passage of pyrolysis gas into the furnace and a chimney located in the upper part corps. The furnace is equipped with a cylindrical pyrolysis tank located in the upper part of the body and an injection burner installed at the gas duct inlet to the furnace, and the pyrolysis tank has a loading and unloading hatch on the end side, and an intermediate grid is installed inside it. The pyrolysis tank is horizontally placed above the furnace in such a way that the flame and flue gases, passing between the walls of the tank and the housing to the chimney, heat it as much as possible, while the inner cavity of the pyrolysis tank is connected to the furnace using a gas conduit located on the outside of the back of the furnace, the upper end of which is connected to the tank, and the lower end - to the injection burner installed at the inlet to the furnace.

Недостатками вышеуказанных аналогов являются низкий КПД установки, сложность конструкции, а также невысокая надежность конструкции.The disadvantages of the above analogs are the low efficiency of the installation, the complexity of the design, as well as the low reliability of the design.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка печи, обеспечивающей устранение недостатков известных аналогов.The task to be solved by the claimed utility model is the development of a furnace that eliminates the shortcomings of known analogues.

Данная задача решается тем, что устройство для получения древесного угля содержит корпус с выполненными в нем двумя пиролизными отсеками с располагаемыми в них ретортами для размещения исходного сырья, топочную камеру, дымовые трубы, корпус состоит из рамного каркаса в форме прямоугольного параллелепипеда, облицованного стальными листами, с крышкой, закрепленной на каркасе посредством болтового соединения, топочная камера расположена в центральной части корпуса, по обе стороны от которой расположены пиролизные отсеки, каждый пиролизный отсек содержит стакан, выполненный в форме полого горизонтально ориентированного цилиндра, передней частью приваренного к лицевой части каркаса, а нижней частью лежит на опорах, обеспечивающих приподнятое расположение стакана, при этом стакан установлен под углом к линии горизонта с уклоном к задней стенке печи, а в задней части стакан имеет сливную трубу, внутри печи вдоль одного из пиролизных отсеков проходит растопочная труба, которая выходит наружу на задней стенке и входит в топочную камеру, из топочной камеры со стороны задней стенки печи в оба пиролизных отсека отходят трубы, соединяющие пиролизные камеры с топкой, от которых отходят вертикальные трубы с клапанами на конце, в верхней части печи из топочного отсека отходит труба с крышкой, открывающаяся и закрывающаяся при помощи линейного привода, с обоих торцов корпуса располагаются дымоходы для удаления дымовых газов из общего пространства печи, для доступа в пиролизные отсеки на передней (лицевой) части корпуса печи расположены две круглые крышки, между которыми расположены две двери одна под другой, одна из которых является дверью топочной камеры для растопки, а вторая для доступа внутрь топочной камеры во время технического осмотра и ремонта. На дымоход может быть установлен теплообменник, представляющий собой металлический короб, внутри которого горизонтально расположены трубы для прохождения теплоносителя.This problem is solved by the fact that the device for producing charcoal contains a body with two pyrolysis compartments made in it with retorts located in them to accommodate the feedstock, a combustion chamber, chimneys, the body consists of a frame frame in the form of a rectangular parallelepiped, lined with steel sheets, with a lid fixed to the frame by means of a bolted connection, the combustion chamber is located in the central part of the body, on both sides of which pyrolysis compartments are located, each pyrolysis compartment contains a glass made in the form of a hollow horizontally oriented cylinder, the front part welded to the front of the frame, and the lower part lies on supports that provide an elevated location of the glass, while the glass is installed at an angle to the horizon line with a slope to the rear wall of the furnace, and in the rear part the glass has a drain pipe, inside the furnace along one of the pyrolysis compartments there is a kindling pipe that goes outside n on the rear wall and enters the combustion chamber, from the combustion chamber from the side of the rear wall of the furnace, pipes connecting the pyrolysis chambers with the furnace depart from the combustion chamber into both pyrolysis compartments, from which vertical pipes with valves at the end extend, in the upper part of the furnace a pipe with with a lid that opens and closes with a linear drive, chimneys are located on both ends of the body to remove flue gases from the common space of the furnace, for access to the pyrolysis compartments on the front (front) part of the furnace body there are two round covers, between which there are two doors one under the other, one of which is the door of the combustion chamber for kindling, and the second for access to the inside of the combustion chamber during technical inspection and repair. A heat exchanger can be installed on the chimney, which is a metal box, inside which pipes are horizontally located for the passage of the coolant.

Техническим результатом является повышение производительность печи.The technical result is to increase the productivity of the furnace.

Заявленная печь является безопасной, надежной, с ремонтопригодной конструкцией. Заявляемая печь выполнена транспортируемой, то есть с возможностью перемещения печи к сырьевой базе. The claimed furnace is safe, reliable, with a maintainable design. The inventive furnace is made transportable, that is, with the possibility of moving the furnace to the raw material base.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

- на фиг.1 – вид печи спереди, - figure 1 - front view of the furnace,

- на фиг.2 – вид печи сбоку,- figure 2 - side view of the furnace,

- на фиг.3 – вид печи сзади,- figure 3 - rear view of the furnace,

- на фиг. 4 – разрез печи в пиролизном отсеке,- in Fig. 4 - section of the furnace in the pyrolysis compartment,

- на фиг. 5 – общий вид теплообменника. - in Fig. 5 – general view of the heat exchanger.

Устройство для получения древесного угля представляет собой углевыжигательную печь, которая содержит корпус с выполненными в нем двумя пиролизными отсеками (камеры пиролиза) с располагаемыми в них ретортами для размещения исходного сырья, и топочной камерой, дымовые трубы. Устройство снабжено контрольно-измерительными приборами, включая три термопары, которые измеряют температуру в двух ретортах и в топке, и контроллер, который отслеживает рабочую температуру и управляет линейным приводом сброса температуры, при этом передавая звуковые и световые сигналы оператору. Также устройство может быть оборудовано средствами передачи данных посредством беспроводной передачи данных. The device for producing charcoal is a charcoal burning furnace, which contains a body with two pyrolysis compartments (pyrolysis chambers) made in it with retorts located in them to accommodate the feedstock, and a combustion chamber, chimneys. The device is equipped with control and measuring devices, including three thermocouples that measure the temperature in two retorts and in the furnace, and a controller that monitors the operating temperature and controls the temperature reset linear drive, while transmitting sound and light signals to the operator. The device may also be equipped with means for transmitting data via wireless data transmission.

Корпус состоит из рамного каркаса 1 с крышкой 2. Каркас представляет собой пространственную конструкцию в форме прямоугольного параллелепипеда, сваренную из прямоугольных стальных труб 3, усиленных в местах большей нагрузки продольными 4 и поперечными 5 трубами. На каркас приварены стальные листы 6. Используют в основном сталь 09Г2С толщиной 3-5 мм. Размер каркаса преимущественно 6×3,3×2,8 м, толщина труб 3-5 мм. Корпус с внутренней части обшит огнеупорным материалом. The housing consists of a frame frame 1 with a cover 2. The frame is a spatial structure in the form of a rectangular parallelepiped, welded from rectangular steel pipes 3, reinforced in places of greater load by longitudinal 4 and transverse 5 pipes. Steel sheets 6 are welded onto the frame. Steel 09G2S with a thickness of 3-5 mm is mainly used. The size of the frame is mainly 6×3.3×2.8 m, the thickness of the pipes is 3-5 mm. The body from the inside is sheathed with refractory material.

Крышка 2 представляет собой прямоугольную конструкцию, выполненную в размер верхней стороны каркаса. Крышка выполнена из сварной рамы с приваренными стальными листами. Крышка крепится на каркасе посредством болтового (или шпилечного) соединения 7. Выполнение крышки съемной обеспечивает доступ в корпус печи сверху для проведения ремонтных работ и обслуживания устройства. Cover 2 is a rectangular structure, made in the size of the upper side of the frame. The cover is made of a welded frame with welded steel sheets. The cover is attached to the frame by means of a bolted (or pinned) connection 7. The removable cover provides access to the furnace body from above for repair work and maintenance of the device.

На передней (лицевой) части корпуса печи расположены две круглые крышки 8 для установки реторт (кассет) 14. Крышки также выполнены из сварной рамы с приваренными к ней стальными листами. Круглые крышки 8 закреплены на усиленной раме 9, закрепленной на каркасе устройства. Крышки 8 имеют уплотнители, благодаря которым плотно (герметично) закрываются во время работы. On the front (front) part of the furnace body there are two round covers 8 for installing retorts (cassettes) 14. The covers are also made of a welded frame with steel sheets welded to it. Round covers 8 are fixed on a reinforced frame 9 fixed on the frame of the device. Lids 8 have seals, thanks to which they close tightly (hermetically) during operation.

На лицевой стороне печи также располагаются квадратная дверь 10 и малая дверь 11, расположенные одна над другой. Квадратная дверь 10 закреплена на усиленной раме 12, закрепленной на каркасе, и необходима для доступа вовнутрь топочной камеры для обслуживания и ремонта. Малая дверь 11 является дверью топочной камеры.On the front side of the furnace there are also a square door 10 and a small door 11, located one above the other. The square door 10 is mounted on a reinforced frame 12 fixed to the frame and is necessary for access to the inside of the combustion chamber for maintenance and repair. Small door 11 is the door of the combustion chamber.

Топочная камера располагается в центральной части печи. По обе стороны от топочной камеры расположены пиролизные отсеки с размещенными в них стаканами 13 с ретортами 14. Топочная камера футерована с внутренней стороны огнеупорным кирпичом, отделяя таким образом топочную камеру от пиролизных отсеков. Огнеупорный кирпич выложен толщиной в один кирпич и положен с периодическими проходами для равномерного перемещения тепловых потоков в область стакана, омывая его со всех сторон, но одновременно являясь пламегасителем, не давая пламени напрямую воздействовать на металл стакана. Данная кладка является одновременно энергоаккумулятором. Кирпич выложен на ¾ по высоте каркаса. The combustion chamber is located in the central part of the furnace. On both sides of the combustion chamber there are pyrolysis compartments with glasses 13 with retorts 14 placed in them. The combustion chamber is lined on the inside with refractory bricks, thus separating the combustion chamber from the pyrolysis compartments. The refractory brick is laid out with a thickness of one brick and laid with periodic passages for uniform movement of heat flows into the glass area, washing it from all sides, but at the same time being a flame arrester, preventing the flame from directly affecting the metal of the glass. This masonry is also an energy accumulator. The brick is laid out at ¾ of the height of the frame.

Реторты (кассеты) 14 выполнены в форме полого полуцилиндра и установлены в стаканы 13. Стакан выполнен цилиндрической формы. Стакан может быть обернут огнеупорным материалом по всей наружной окружности. Стакан приварен к передней части каркаса печи. Реторта вставляется в стакан с помощью вилочного погрузчика и ложится на дно стакана. Стакан 13 с ретортой 14 установлен под наклоном к линии горизонта с уклоном к задней стенке печи (предпочтительный угол наклона 2° для естественного слива жидкой фракции). Это необходимо для отвода (слива) жидкостей, выделяемых из древесины в момент её разогрева и приготовления угля. Жидкость сливается из кассеты в стакан через отверстие 15, а из стакана через сливную трубу 16 наружу за пределы печи. При достижении в пиролизной камере (ретортной камере) температуры выше 30°С данные сливные каналы перекрываются для исключения попадания кислорода в зону приготовления угля. Своевременно удаленная жидкость из области реторты позволяет уменьшить потребление тепловой энергии на испарение данной жидкости. При использовании сухой древесины отверстие можно держать в закрытом состоянии. Стакан 13 установлен на перевернутые Ш-образные опоры 17 для крепления стакана в приподнятом состоянии, что обеспечивает лучшую циркуляцию теплоносителя вокруг стакана. Опоры приварены ко дну каркаса.Retorts (cassettes) 14 are made in the form of a hollow half-cylinder and installed in glasses 13. The glass is made of a cylindrical shape. The glass can be wrapped with refractory material around the entire outer circumference. The glass is welded to the front of the furnace frame. The retort is inserted into the beaker using a forklift and rests on the bottom of the beaker. The glass 13 with the retort 14 is installed at an inclination to the horizon line with an inclination towards the back wall of the furnace (the preferred inclination angle is 2° for natural draining of the liquid fraction). This is necessary for the removal (draining) of liquids released from the wood at the time of its heating and charcoal preparation. The liquid is drained from the cassette into the glass through the hole 15, and from the glass through the drain pipe 16 outside the furnace. When the pyrolysis chamber (retort chamber) reaches a temperature above 30°C, these drain channels are blocked to prevent oxygen from entering the coal preparation zone. Timely removal of the liquid from the retort area allows to reduce the consumption of thermal energy for the evaporation of this liquid. When using dry wood, the hole can be kept closed. The glass 13 is mounted on inverted W-shaped supports 17 for fastening the glass in an elevated state, which provides better circulation of the coolant around the glass. The supports are welded to the bottom of the frame.

Внутри печи вдоль одного из пиролизных отсеков проходит растопочная труба 18, которая выходит наружу на задней стенке и входит в топочную камеру. Растопочная труба 18 является трубопроводом для подачи воздуха в топку под низким давлением, который предварительно подогревается, проходя внутри печи вдоль пиролизного отсека. Воздух забирается вентилятором низкого давления (дутьевым вентилятором), расположенным у лицевой или боковой стенки печи, и подается через трубопровод (растопочную трубу) 18 в топку. При этом трубопровод 18 находится всегда в нагретом состоянии ~300°С, а воздух, проходя через него, нагревается примерно до 60°С. Давление (или скорость потока) регулируется диммером (регулятором оборотов). Inside the oven, a kindling pipe 18 runs along one of the pyrolysis compartments, which goes out on the rear wall and enters the combustion chamber. The kindling pipe 18 is a pipeline for supplying air to the furnace under low pressure, which is preheated, passing inside the furnace along the pyrolysis compartment. Air is taken in by a low-pressure fan (blower fan) located at the front or side wall of the furnace, and is fed through the pipeline (lighting pipe) 18 into the furnace. In this case, the pipeline 18 is always in a heated state of ~300°C, and the air passing through it is heated to approximately 60°C. The pressure (or flow rate) is controlled by a dimmer (speed controller).

Из топочной камеры со стороны задней стенки печи в оба пиролизных отсека отходят трубы 19. Трубы 19 являются газоходами, соединяющими пиролизные камеры с топкой. Из труб 19 отходят вертикальные трубы 20. На данных трубах имеются шиберы для перенаправления пара в момент просушки древесины в атмосферу через трубы 20, которые перекрываются (управляются) клапанами (заглушками) 21 и шиберными задвижками (на фиг. не указана). Pipes 19 depart from the combustion chamber from the side of the rear wall of the furnace to both pyrolysis compartments. Pipes 19 are gas ducts connecting the pyrolysis chambers with the furnace. Vertical pipes 20 depart from pipes 19. These pipes have gates for redirecting steam at the time of drying the wood into the atmosphere through pipes 20, which are blocked (controlled) by valves (plugs) 21 and gate valves (not shown in Fig.).

В верхней части печи из топочного отсека отходит труба 22, закрывающаяся крышкой 23, открывающаяся и закрывающаяся при помощи линейного привода 24. При повышении температуры выше рабочей автоматически открывается крышка 23, обеспечивая сброс температуры (охлаждение топочной камеры).In the upper part of the furnace, a pipe 22 departs from the combustion chamber, closed by a lid 23, opened and closed using a linear actuator 24. When the temperature rises above the operating temperature, the lid 23 automatically opens, providing a temperature drop (cooling the combustion chamber).

С обоих торцов корпуса располагаются дымоходы 25, 26 с трубами 27, через которые удаляются дымовые газы из общего пространства печи. Трубы 25 и 26 управляются между собой шиберами и при необходимости дымовые газы могут идти напрямую в атмосферу или через теплообменник. Каждый дымоход связан с непосредственным пиролизным отсеком, благодаря чему возможно регулирование процесса горения, в том числе при растопке печи. Chimneys 25, 26 with pipes 27 are located on both ends of the body, through which flue gases are removed from the common space of the furnace. Pipes 25 and 26 are controlled by gates and, if necessary, flue gases can go directly to the atmosphere or through a heat exchanger. Each chimney is connected to a direct pyrolysis compartment, which makes it possible to regulate the combustion process, including during the kindling of the furnace.

На дымоход может быть дополнительно установлен теплообменник 28 (фиг.5) для обогрева помещения, находящегося рядом с печью. Теплообменник представляет собой металлический короб 29, установленный в дымовой трубе, внутри которого горизонтально расположены трубы 30 для прохождения теплоносителя. A heat exchanger 28 (FIG. 5) can be additionally installed on the chimney to heat the room next to the furnace. The heat exchanger is a metal box 29 installed in the chimney, inside which pipes 30 are horizontally located for the passage of the coolant.

Устройство работает следующим образом. The device works as follows.

В основе работы печи лежит принцип сухой перегонки древесины без доступа воздуха. Процесс происходит в закрытой металлической реторте с внешним обогревом до конечной температуры 450-500°С. В результате нагрева из древесины выходят парообразные и газообразные продукты разложения (парогазовая смесь) и остаётся древесный уголь. The operation of the furnace is based on the principle of dry distillation of wood without air access. The process takes place in a closed metal retort with external heating up to a final temperature of 450-500°C. As a result of heating, vaporous and gaseous decomposition products (vapor-gas mixture) come out of the wood and charcoal remains.

В реторту помещают древесину, двери закрывают и производят нагрев, регулируя распределение горячих газов внутри печи с помощью заслонок дымоходов и вентилятором низкого давления, являющимся растопочным вентилятором. Первичный нагрев происходит за счет сжигания древесного топлива в топке. При нагреве печи можно распределить по очереди загрузки реторты на первую и вторую, образуя временной разрыв для автономного режима, используя для этого шиберы на дымовых трубах. Например, если использовать левую реторту для начала процесса, то перекрывается правый шибер, и основной тепловой поток дымовых газов идет через левый стакан. При этом правый стакан находится в стадии нагрева и сушки. Когда в левой камере температура дойдет до 470°С и пойдет стабильный газ, открывается шибер дымохода в правую реторту и перекрывается на 90% шибер левого дымохода, тем самым передается приоритет на правую реторту. В это время левая реторта выходит на рабочий режим и работает автономно, выделяя пиролизный газ, которого достаточно для автономной работы печи, дрова для поддержания огня прекращают подкидывать. Когда в процесс подключается и правая реторта, т.е. когда из правой реторты начинает идти пиролизный газ, открываются все дымовые шиберы. Далее печь работает автономно и управляется автоматической системой регулирования температуры для исключения перегрева печи.Wood is placed in the retort, the doors are closed and heating is carried out by regulating the distribution of hot gases inside the furnace using flue dampers and a low pressure fan, which is a kindling fan. Primary heating occurs due to the combustion of wood fuel in the furnace. When the furnace is heated, it is possible to distribute the retort loads in turn into the first and second ones, forming a temporary gap for the autonomous mode, using the dampers on the chimneys for this. For example, if you use the left retort to start the process, then the right gate is closed, and the main heat flow of flue gases goes through the left cup. In this case, the right glass is in the stage of heating and drying. When the temperature in the left chamber reaches 470°C and stable gas flows, the chimney damper to the right retort opens and the left chimney damper is blocked by 90%, thereby transferring priority to the right retort. At this time, the left retort enters the operating mode and works autonomously, emitting pyrolysis gas, which is sufficient for autonomous operation of the furnace, firewood is stopped to keep the fire going. When the right retort is also connected to the process, i.e. when pyrolysis gas begins to flow from the right retort, all smoke gates open. Further, the furnace operates autonomously and is controlled by an automatic temperature control system to prevent overheating of the furnace.

По внешним признакам и показаниям контрольно-измерительных приборов процесс можно разделить на следующие стадии:According to external signs and indications of instrumentation, the process can be divided into the following stages:

1. Сушка – из древесины выделяется только влага, температура от 0-150°С.1. Drying - only moisture is released from the wood, the temperature is from 0-150°C.

2. Сухая перегонка (пиролиз) 150-350°С. На этой стадии в дистилляте появляется ряд органических продуктов и выделяется газ. Для этой стадии характерен экзотермический процесс, наблюдающийся при 430-480°С, когда процесс идёт энергично с явным выделением реакционного тепла.2. Dry distillation (pyrolysis) 150-350°C. At this stage, a number of organic products appear in the distillate and gas is released. This stage is characterized by an exothermic process observed at 430-480°C, when the process proceeds vigorously with a clear release of reaction heat.

3. Стадия прокалки. Она характерна отделением от угля, образовавшегося на предыдущей стадии небольшого количества смол (1,5-2%) и значительного количества неконденсируемых газов. Начало этой стадии 450-500°С (и обычно не превышает 480-550°С), конец же задаётся по производственным условиям. 3. Stage of calcination. It is characterized by the separation from the coal formed at the previous stage of a small amount of resins (1.5-2%) and a significant amount of non-condensable gases. The beginning of this stage is 450-500°C (and usually does not exceed 480-550°C), while the end is set according to production conditions.

При достижении 550°С происходит аварийная ситуация, при которой прекращается подача топлива в топку, перекрывается газоход подачи кислорода в топку, открывается аварийный клапан, через который выходит пиролизный газ в атмосферу. Газ поджигается и его сгорание происходит вне топки, при этом происходит остывание пиролизных камер, топки, печь входит в нормальный режим работы (около 520°С). После чего топливо начинает вновь подаваться в топку, перекрывая аварийный клапан и открывая газоход подачи кислорода в топку. Далее происходит завершения всего процесса, т.е. завершается стадия прокалки, на которой заканчивается поток пиролизных газов. На этом этапе происходит добавление топлива в топку для окончательной прокалки угля в реторте, и через 15-20 минут происходит извлечение реторт с готовым углем из печи.When 550°C is reached, an emergency situation occurs, in which the fuel supply to the furnace stops, the oxygen supply gas duct to the furnace is blocked, and an emergency valve opens, through which pyrolysis gas escapes into the atmosphere. The gas is ignited and its combustion occurs outside the furnace, while the pyrolysis chambers and furnace cool down, the furnace enters normal operation (about 520 ° C). After that, the fuel begins to be fed into the furnace again, shutting off the emergency valve and opening the gas duct for supplying oxygen to the furnace. Then the whole process is completed, i.e. the calcination stage ends, at which the flow of pyrolysis gases ends. At this stage, fuel is added to the furnace for the final calcination of coal in the retort, and after 15-20 minutes, the retorts with finished coal are removed from the furnace.

Изготовлен образец заявляемого устройства, характеризующийся следующими параметрами:Made a sample of the claimed device, characterized by the following parameters:

Длина 6000 ммLength 6000 mm

Ширина 3300 ммWidth 3300 mm

Высота 2800 ммHeight 2800 mm

Масса установки 12000 кгInstallation weight 12000 kg

Максимальная рабочая температура в камере пиролиза - 525°С (предаварийная температура 550°С).The maximum operating temperature in the pyrolysis chamber is 525°C (pre-emergency temperature 550°C).

Общая выгрузка с одной реторты зависит от породы древесины и плотности укладки и составляет для березы до 700 кг, для дуба до 1100 кг, для липы до 500 кг, при этом длина цикла на разных породах древесины изменяется, так как чем плотнее древесина и плотность укладки, тем длиннее цикл.The total unloading from one retort depends on the wood species and stacking density and is up to 700 kg for birch, up to 1100 kg for oak, up to 500 kg for linden, while the cycle length for different types of wood varies, since the denser the wood and the stacking density the longer the cycle.

Преимуществами данной разработки являются:The advantages of this development are:

- экологичность, за счет полного сгорания топочных (пиролизных) газов, получая на выходе СО. Полное сгорание происходит благодаря правильно рассчитанной камере сгорания, а именно объему камеры 10 м3, высокой температуре 700°С и приточной подачи кислорода;- environmental friendliness, due to the complete combustion of flue (pyrolysis) gases, obtaining CO at the outlet. Complete combustion occurs due to a correctly calculated combustion chamber, namely, a chamber volume of 10 m 3 , a high temperature of 700 ° C and an oxygen supply;

- безопасность, за счет минимального присутствия человека рядом с производственным оборудованием, так как оператор взаимодействует с высокими температурами два раза в сутки, находясь на земле, а не на раскалённой поверхности печи, как при работе известных из уровня техники печей; - safety, due to the minimum presence of a person near the production equipment, since the operator interacts with high temperatures twice a day, being on the ground, and not on the hot surface of the furnace, as in the operation of furnaces known from the prior art;

- быстрота изготовления угля, обеспечиваемая благодаря конструкции печи;- the speed of production of coal, provided due to the design of the furnace;

- простота в управлении с минимальным привлечением человека;- simplicity in management with the minimum involvement of the person;

- отсутствие фундаментов и крановых установок;- lack of foundations and crane installations;

- транспортируемость устройства за счет возможности демонтажа,- transportability of the device due to the possibility of dismantling,

- обеспечение непрерывности цикла приготовления угля за счет наличия нескольких сменных реторт, при готовности первой партии, вторая партия дров загружается сразу после вынимания реторты с готовым углем, не давая печи остыть, что не требует повторного розжига печи.- ensuring the continuity of the charcoal preparation cycle due to the presence of several replaceable retorts, when the first batch is ready, the second batch of firewood is loaded immediately after the retort with the finished charcoal is taken out, preventing the furnace from cooling down, which does not require re-ignition of the furnace.

Claims (2)

1. Устройство для получения древесного угля, содержащее корпус с выполненными в нем двумя пиролизными отсеками с располагаемыми в них ретортами для размещения исходного сырья, топочную камеру, дымовые трубы, отличающееся тем, что корпус состоит из рамного каркаса в форме прямоугольного параллелепипеда, облицованного стальными листами, с крышкой, закрепленной на каркасе посредством болтового соединения, топочная камера расположена в центральной части корпуса, по обе стороны от которой расположены пиролизные отсеки, каждый пиролизный отсек содержит стакан, выполненный в форме полого горизонтально ориентированного цилиндра, передней частью приваренного к лицевой части каркаса, а нижней частью лежит на опорах, обеспечивающих приподнятое расположение стакана, при этом стакан установлен под углом к линии горизонта с уклоном к задней стенке печи, а в задней части стакан имеет сливную трубу, внутри печи вдоль одного из пиролизных отсеков проходит растопочная труба, которая выходит наружу на задней стенке и входит в топочную камеру, из топочной камеры со стороны задней стенки печи в оба пиролизных отсека отходят трубы, соединяющие пиролизные камеры с топкой, от которых отходят вертикальные трубы с клапанами на конце, в верхней части печи из топочного отсека отходит труба с крышкой, открывающаяся и закрывающаяся при помощи линейного привода, с обоих торцов корпуса располагаются дымоходы для удаления дымовых газов из общего пространства печи, для доступа в пиролизные отсеки на передней (лицевой) части корпуса печи расположены две круглые крышки, между которыми расположены две двери одна под другой, одна из которых является дверью топочной камеры для растопки, а вторая для доступа внутрь топочной камеры во время технического осмотра и ремонта.1. A device for producing charcoal, containing a body with two pyrolysis compartments made in it with retorts located in them to accommodate the feedstock, a combustion chamber, chimneys, characterized in that the body consists of a frame frame in the form of a rectangular parallelepiped, lined with steel sheets , with a lid fixed to the frame by means of a bolted connection, the combustion chamber is located in the central part of the body, on both sides of which pyrolysis compartments are located, each pyrolysis compartment contains a glass made in the form of a hollow horizontally oriented cylinder, the front part welded to the front of the frame, and the lower part lies on supports that provide an elevated location of the glass, while the glass is installed at an angle to the horizon line with a slope to the rear wall of the furnace, and in the rear part the glass has a drain pipe, inside the furnace along one of the pyrolysis compartments there is a kindling pipe that exits out on the outside days from the wall and enters the combustion chamber, pipes connecting the pyrolysis chambers with the furnace depart from the combustion chamber from the rear wall of the furnace into both pyrolysis compartments, from which vertical pipes with valves at the end depart, in the upper part of the furnace a pipe with a cover leaves the furnace compartment , opening and closing with the help of a linear drive, chimneys are located on both ends of the body to remove flue gases from the common space of the furnace, for access to the pyrolysis compartments on the front (front) part of the furnace body there are two round covers, between which there are two doors one under the other , one of which is the door of the combustion chamber for kindling, and the second for access to the inside of the combustion chamber during technical inspection and repair. 2. Устройство для получения древесного угля по п.1, отличающееся тем, что на дымоход установлен теплообменник, представляющий собой металлический короб, внутри которого горизонтально расположены трубы для прохождения теплоносителя.2. A device for producing charcoal according to claim 1, characterized in that a heat exchanger is installed on the chimney, which is a metal box, inside which pipes for the passage of the coolant are horizontally located.
RU2022127559U 2022-10-24 DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL RU216919U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU216919U1 true RU216919U1 (en) 2023-03-09

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2439122C2 (en) * 2010-02-24 2012-01-10 Александр Петрович Коропчук Device for producing charcoal
RU133832U1 (en) * 2013-04-18 2013-10-27 Сергей Анатольевич Самойленко CARBON BURNING FURNACE
RU2559462C2 (en) * 2013-10-01 2015-08-10 Благодаров Юрий Петрович Charcoal kiln
RU180679U1 (en) * 2018-03-12 2018-06-21 Игорь Анатольевич Лагутин CARBON BURNING FURNACE
US11029024B2 (en) * 2015-03-05 2021-06-08 Standard Gas Limited Pyrolysis retort methods and apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2439122C2 (en) * 2010-02-24 2012-01-10 Александр Петрович Коропчук Device for producing charcoal
RU133832U1 (en) * 2013-04-18 2013-10-27 Сергей Анатольевич Самойленко CARBON BURNING FURNACE
RU2559462C2 (en) * 2013-10-01 2015-08-10 Благодаров Юрий Петрович Charcoal kiln
US11029024B2 (en) * 2015-03-05 2021-06-08 Standard Gas Limited Pyrolysis retort methods and apparatus
RU180679U1 (en) * 2018-03-12 2018-06-21 Игорь Анатольевич Лагутин CARBON BURNING FURNACE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2697555C2 (en) Improved combustion profiles for coke production
RU153204U1 (en) HEATING BOILER
EA023828B1 (en) Horizontal coke oven chamber and method for carbonization of coal
RU200185U1 (en) Solid fuel combustion plant
RU216919U1 (en) DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL
RU207470U1 (en) Solid fuel combustion plant
RU218204U1 (en) DEVICE FOR OBTAINING CHARCOAL
RU116855U1 (en) CHARCOAL INSTALLATION
RU2574051C2 (en) Charcoal kiln
AU2013239526B2 (en) Retort for producing charcoal
RU2628602C1 (en) Wood coal production device
RU2236435C2 (en) Apparatus for producing of fuel charcoal
RU76912U1 (en) CHARCOAL INSTALLATION
RU2658084C1 (en) Furnace for obtaining birch extract
RU2115689C1 (en) Device for producing charcoal
RU2808872C1 (en) Method for producing charcoal and complex for producing charcoal
RU2151785C1 (en) Charcoal kiln
RU2429273C1 (en) Plant for charcoal production
RU226251U1 (en) Retort of the charcoal burning complex
WO2024076258A1 (en) Method for producing charcoal and charcoal production system
RU35335U1 (en) INSTALLATION FOR PRODUCING CHARCOAL (OPTIONS)
RU2776986C1 (en) Catalytic heating and cooking solid fuel furnace of long burning
RU2787493C1 (en) Incinerator installation
RU2125076C1 (en) Pyrolyzer producing fuel coals
RU2256686C1 (en) Charcoal kiln