Адрес: 105678, г. Москва, Шоссе Энтузиастов, д. 55 (Карта проезда)
Время работы: ПН-ПТ: с 9.00 до 18.00, СБ: с 9.00 до 14.00

Печи на опилках: Печь длительного горения на опилках своими руками

Содержание

Печь длительного горения на опилках своими руками

Когда возникает необходимость в отопительном устройстве, чтобы согреть небольшое помещение, можно самому очень быстро построить печь длительного горения на опилках. Для ее строительства подойдет любой подручный материал, например металлическая бочка, старый газовый баллон и тому подобное. Такая печка сможет прогреть помещение площадью около 50 кв. метров.

Основным преимуществом подобного изделия считается доступное топливо:

  • опилки;
  • щепки;
  • ветки.

В народе такую конструкцию называют еще буржуйка на опилках.

Изготовление печи из бочки, емкостью 200 литров

Печь с длительным горением на опилках своими руками делается цилиндрической формы. Для этого подойдет:

  • широкая труба;
  • газовый баллон;
  • бидон;
  • бочка, емкостью 200 литров.

Самым лучшим вариантом считается металлическая бочка. Об этом варианте мы и поговорим более подробно.

Для работы нужно иметь:

  1. Бочку, с габаритами 860х600 миллиметров.
  2. Стальной цилиндр, диаметром 500 миллиметров.
  3. Дымоходная труба – диаметр более 150 миллиметров.
  4. Стальной лист.
  5. Металлический уголок.

Очень хорошо если бочка будет иметь съёмную крышку. Её не придется изготавливать самому. У цельной бочки, имеющей сливной отверстие, спиливается один край. Впоследствии из него изготавливают крышку для печки.

 

Чтобы создать камеру горения, необходимо запастись металлической, бочкообразной ёмкостью, с габаритами:

  • высота – 600–700 миллиметров;
  • ширина – 500 миллиметров;
  • толщина стенки – 3–5 миллиметров.

На дне ёмкости делается специальное вентиляционное отверстие, размером 100 миллиметров.

Для изготовления конусной трубы можно воспользоваться тонким металлическим листом. Габариты конуса:

  • нижний край – 100 миллиметров;
  • верхняя часть – 120–150 миллиметров.

Затем делается зольник печки. Такая работа может быть выполнена несколькими способами:

  1. В самом низу бочки делается боковой проём. В него вставляется зольный ящик. Для подобной конструкции необходимо также изготовить поддон, который будет подставляться под камеру, внутри бочки;
  2. Зольный ящик можно установить прямо под бочкой. Прямо в середине днища бочки делается отверстие, размером 100 миллиметров. Через него зола будет падать в ящик. Бочку устанавливают на ножки. Их можно сделать из металлического уголка или другого подручного материала.

Каждый вариант считается правильным. Можно воспользоваться любым.

Для приварки дымохода, сбоку бочки делается отверстие. Расположение дымохода лучше делать посередине бочки.

При верхнем расположении дымохода, прогрев опилок будет слишком мал.

Как пользоваться такой конструкцией

В самую середину внутреннего цилиндра вставляется конус. Оставшееся свободное пространство заполняется опилками. При засыпании их хорошо утрамбовывают. От плотности трамбовки, зависит время тления. Чем плотнее они лежат, тем дольше длится процесс.

Чтобы исключить возгорание верхней части, сверху тонким слоем просыпают песком.
После этого аккуратно вытаскивается конус. Внутри печи получается конусообразное отверстие. Через него будет проходить воздушный поток, обеспечивающий хорошее тление опилок.

Печка закрывается крышкой. Чтобы ее поджечь, в ящике создают небольшой костёр, который создаст горение.

Во время работы печи, когда опилки тлеют, не нужно их дополнительно подсыпать. Когда они полностью истлеют, печь загружается новой порцией.

Вот поэтому и говорят о такой печке, как о конструкции, создающей длительное горение. К примеру, загрузив один раз 200-литровую бочку, опилки будут тлеть около 10 часов.

Монтаж контура

А если у нас очень большое помещение, то как использовать печку, работающую на опилках, чтобы извлечь из нее максимальное количество КПД?

Придется создавать водяной контур.

Прежде чем заняться такой работой, необходимо выяснить, существует ли возможность при использовании такой печи, сделать тепловую площадь намного больше, оставив неизменной длину дымохода?

Первый рисунок показывает печь, имеющую внешний контур дымовой системы. Она практически полностью повторяет конструкцию печи, работающей на опилках. Отличается только контуром, сквозь который двигаются нагретые дымовые газы, а также местом расположения дымохода.

Благодаря таким изменениям, появилась возможность сделать тепловую площадь намного больше, а длину дымохода оставить неизменной. Причем объем топки не увеличивался, он остался без изменений.

На втором рисунке показан внутренний контур, установленный внутри построенной печи. Сильно увеличилась тепловая площадь. Серьезным недостатком такой установки стало уменьшение объема, загружаемых опилок.

Однако важным преимуществом подобной конструкции, считается очень легкое создание такого контура. С этой целью нужно будет установить внутрь нашей бочки, вторую, более меньшего диаметра, а также сделать перестановку дымохода.

Вот такая небольшая доработка, дает возможность намного увеличить эффективность применения этой простой печи.

Похожие статьи:

чертежи, пошаговое руководство + фото

Для создания комфортной температуры в небольшом помещении, например, гараже или хозяйственной постройке, необязательно бежать в магазин за обогревательным прибором. Можно обойтись минимальными тратами, если построить своими руками печь на опилках. Для её сооружения можно использовать подручные материалы. Она в состоянии обеспечить теплый микроклимат на площади 50 м² при минимальных затратах ресурсов.

Печь на опилках станет выгодным изобретением

Общая информация

От обычных печей конструкции длительного горения имеют определенные отличия. Но принцип, по которому они работают, один и тот же. Он заключается в выработке тепловой энергии во время процесса пиролиза — воздействия на древесину при незначительном количестве кислорода в условиях высокотемпературного режима. В результате возникает ситуация, когда топливо (опилки или щепы) не горит, а просто тлеет. Это позволяет свести к минимуму число загрузок.

Основным продуктом, образующимся при эксплуатации печи, является раскаленный газ. Он содержит: метан, водород, угарный газ и др. Благодаря ему обеспечивается нагрев стенок конструкции, от которых тепло передается окружающему воздуху в помещении. В результате возникает комфортная атмосфера.

Подробнее о том, как сделать печь горением 24 часа на одной загрузке:

Главные характеристики

Печь на щепе длительного горения является вполне самостоятельным оборудованием, эффективным для обогрева помещений небольшой площади.

Для его использования можно применять самое разное твердое топливо:

  1. Дрова.
  2. Уголь.
  3. Опилки.

Их стоимость невысокая и доступна для каждого.

По этой причине именно эти виды обычно загружают в системы розжига этих установок. Чтобы создать процесс тления, опилки необходимо тщательно утрамбовать. Это необходимо для того, чтобы количество воздуха между частицами было минимальным.

В обычной печке процесс горения протекает интенсивно при большом объеме кислорода. При этом происходит выделение тепла в большом объеме. Вследствие этого расход дров заметно возрастает. В результате приходится прибегать к дополнительной загрузке топлива. Экономии ресурсов в этом случае не возникает. Просто излишки тепла будут уходить через дымоход. Если же объект обогревается при помощи конструкции длительного горения, то тепловая энергия возникает вследствие процесса тления.

Как сделать экономную печь длительного горения:

Устройство установки

В своем составе такое оборудование имеет специальную заслонку.

С её помощью осуществляется дозирование воздуха, поступающего в камеру сгорания. При тлении опилок возникает топочный газ c образованием большого количества тепла.

Выделяют две разновидности оборудования длительного горения:

  1. Первая предполагает подъем печного газа при сгорании топлива вверх, через спрессованные опилки с последующим попаданием в дымоход.
  2. Другой его вид отличается тем, что газ, поднимаясь, оказывается во внешнем контуре. Именно там происходит его остывание, после чего через всё тот же дымоход он утилизируется.

Обычная модель печи длительного горения включает определенный набор компонентов. Благодаря им обеспечивается эффективный обогрев и экономия топлива.

Наиболее значимыми в её составе являются:

  1. Топливный бак. Он снабжен заслонкой, с помощью которой можно регулировать поступление в камеру розжига первичного воздуха.
  2. Камеры дожигания. Они имеют отверстия, через которые в топку поступает вторичный воздух.
  3. Дымоход.
Благодаря таким особенностям устройства, обеспечивается процесс тления опилок. При создании установки оптимальным является вариант с вертикальной загрузкой топлива, обеспечивающий удобство при использовании.

Особенности использования

Для того чтобы в конструкцию отопительного прибора загрузить топливо, необходимо снять крышку и прижимной круг вместе с трубой. На дно следует засыпать опилки до уровня дымохода. После этого нужно выполнить утрамбовывание. Поверх топлива следует уложить веточки, а на них бумагу.

Далее сверху устанавливается прижимной круг, а затем конструкция закрывается крышкой. Когда начинается процесс горения, происходит перекрытие воздушной заслонки. Затем печь можно спокойно оставить на 6 часов. По прошествии этого времени выполняется следующая загрузка топлива.

Чертеж печи:

Когда процесс тления опилок запущен, запрещено раньше времени подбрасывать очередную порцию. Пока не произойдет полное сгорание засыпать новое топливо нельзя. Если пренебречь этой рекомендацией, то сила горения может увеличиться или снизиться. При этом процесс теплообразования также изменится. Горение начинается в нижней части оборудования и постепенно распространяется по сторонам. По мере прогорания опилок они будут опускаться на дно.

Чертеж для изготовления печи на опилках своими руками

К топливу, используемому в таком оборудовании, предъявляются определенные требования. Главное — обеспечить тщательную прессовку опилок в камере сгорания. При изготовлении установки ее размеры выбираются с ориентацией на время тления топлива. Если загрузить в печку диаметром 30 см опилки, то необходимость в добавлении новой порции не будет возникать в течение 6 часов. Количество тепла, образующегося во время горения, во многом определяется такими параметрами оборудования, как:

  1. Глубина печки.
  2. Диаметр конструкции.
Если изделие является высоким и узким, то горение будет происходить быстрее по сравнению с изделием, у которого имеется большой диаметр. В такой конструкции процесс будет более продолжительным, а количество образующего тепла будет больше.

Преимущества оборудования

Эта разновидность печного оборудования имеет определенные достоинства. Именно благодаря им оно по-прежнему востребовано.

Его главными преимуществами являются:

  1. Значительная продолжительность работы печки на одной закладке. В зависимости от используемой модели, процесс горения может длиться 6-20 часов.
  2. Автономность работы. При обогреве помещения с использованием такой конструкции постоянный контроль за ней не требуется.
  3. Незначительные габариты и малый вес.
  4. При размещении установки нет необходимости в создании фундамента.
  5. Длительный простой устройства никак не влияет на срок службы. Это особенно значимо, если оно применяется на даче.
  6. Полное сжигание топлива и минимальное количество золы.
  7. При работе оборудования дым образуется в минимальном количестве.
  8. Возможность изготовления конструкции своими руками из доступных материалов. Часто вполне хватает подручных средств для того, чтобы получить в распоряжение такое полезное изделие.

В этом видео вы узнаете, как изготовить печь длительного горения:

Если говорить про недостатки, то каких-то серьезных минусов у печей длительного горения нет. Однако имеются условия, в которых они являются не самым лучшим выбором. Для больших домов такие приборы не подходят. Основное их назначение — создание теплой атмосферы в постройках небольшой площади.

Изготовление своими руками

Довольно часто печка на опилках своими руками изготавливается из стальной бочки объемом 200 л. На ней не должно присутствовать следов ржавчины. Также для создания установки можно использовать пропановый баллон или отрезок стальной трубы. В некоторых случаях её допустимо изготавливать из старого огнетушителя.

У заготовок самым важным параметром является толщина стенок. От неё во многом и будет зависеть, каким будет срок эксплуатации самодельного оборудования.

Кроме основы для установки, потребуются и другие материалы:

  1. Если основа круглая, то необходим материал для ножек: обрезки трубы или обычный швеллер.
  2. Два стальных круга. По размеру они должны быть идентичны диаметру бочки. Толщина стенок у них должна составлять 5 см.
  3. Готовая дверца.
  4. Труба на 15 см длиннее, чем бочка и имеющая диаметр 100 мм.
  5. Труба длиной 5 м с диаметром 100 мм. Она будет использоваться для устройства дымохода.
Из инструментов для создания печки потребуются: болгарка, сварочный аппарат, молоток. Также необходимы рулетка и уровень.

Печь для сжигания опилок своими руками следует изготавливать только на основании заранее созданного чертежа. С ним необходимо внимательно ознакомиться до начала мероприятия.

Только после этого можно переходить к активным действиям.

Заранее подготовленный чертеж облегчит работу

Процедура изготовления начинается с подготовки бака для загрузки топлива. Необходимо обрезать верхнюю часть бочки. Перед этим стоит провести точную разметку. Тогда риск испортить заготовку будет исключён. Перед вырезанием нижней части разметка тоже обязательна. Дно не стоит выбрасывать, поскольку оно потом будет применено в качестве крышки.

В этом видео вы узнаете как сделать печь своими руками:

Следующим этапом идет изготовление дна будущей установки из стального листа. Его необходимо вырезать по диаметру топливника. В центре следует проделать отверстие, которое по диаметру должно соответствовать подводящей трубе.

Изготовление трубы, по которой в зону горения будет поддаваться кислород — следующий этап работ. Для этого необходима заготовка, которая по длине превосходит топливник, а по диаметру она должна быть аналогична ему. С помощью болгарки следует прорезать в трубе продольные линии или же устроить перфорацию. Для выполнения операции необходимо использовать дрель. Всего необходимо сделать 50 отверстий.

Такая печь сможет функционировать на самом разном топливе

Далее перфорированную трубу необходимо вставить в середину дна, после чего основательно приварить. Следующим шагом следует вырезать крышку. В ней нужно сделать отверстие, расположенное по центру. Оно должно быть подогнано по диаметру трубы. Возле края тоже стоит устроить дополнительное отверстие. С его помощью будет контролироваться тяга и доступ воздуха. В этом месте необходимо установить подвижную заслонку. Для удобства использования следует оборудовать эту деталь дугами.

Конструкция дымохода устраивается из трубы и патрубка с диаметром 200 см. Между собой они соединяются с помощью хомута. Патрубок необходимо закрепить в верхней части топливника рядом с боковым выходом. После выполнения этой работы на него следует надеть трубу.

Затем печку нужно установить на опоры. Для их изготовления используется металлический профиль, который приваривается к корпусу.

При работе оборудования происходит его сильный нагрев. По этой причине печку не следует устанавливать рядом с материалами, которые относятся к классу горючих. Обслуживание устройства можно проводить, предварительно надев рукавицы. Также не следует допускать нарушений правил безопасности.

Важные моменты

Работая над созданием печи длительного горения своими руками, нужно знать про отдельные нюансы этого процесса.

Алгоритм сбора печи

О них хорошо осведомлены профессионалы, имеющие опыт в этом деле:

  1. При сборке дымохода необходимо действовать в направлении, противоположном движению продуктов горения.
  2. Следует устроить такую конструкцию, которую можно легко разобрать для очистки от отложений.
  3. Перед началом эксплуатации печку на опилках необходимо протестировать в различных режимах. Следует выяснить наиболее подходящий температурный режим использования, а также оптимальное количество топлива, которое можно загружать в камеру розжига.
  4. Процедура изготовления такого оборудования не представляет большой сложности, если имеются необходимые материалы, а также присутствует определенный опыт в подобных работах.

Для того чтобы получить установку, которая прослужит длительное время, следует во время её изготовления соблюдать точность размеров и применять качественные материалы. Во время использования устройства нужно помнить, что оно является пожароопасным, поэтому устраивать с ним разнообразные эксперименты не следует.

Печь на опилках длительного горения своими руками прекрасно подходит в качестве отопительного прибора в гараж или мастерскую. При самостоятельном изготовлении установки затраты минимальны. Даже с помощью подручных материалов можно создать эффективное оборудование для обогрева. Нужно только соблюдать порядок выполнения работ, а само мероприятие проводить, ориентируясь на заранее разработанный чертёж. В этом случае можно получить буржуйку, которая обеспечит теплый микроклимат в помещении при минимальном расходе топлива.

Печь на опилках — Везувий

Печь на опилках 

Печи, использующие в качестве топлива опилки и мелкую деревянную щепу, становятся все более популярными. Такие отопительные агрегаты имеют множество весомых преимуществ. 
Конструкция подобных печей такова, что загруженное топливо горит в них в течение максимально продолжительного времени. Помимо этого, опилки являются экологически безопасным и недорогим вариантом топлива, что позволяет сделать отопление дома максимально эффективным и экономически выгодным. 
Печь на древесных опилках прекрасно подойдет для обогрева парника, мастерской комнаты, гаража и, конечно же, жилых помещений небольшой и средней площади. Подобную печь можно безо всяких проблем собрать собственными силами из доступных материалов. К примеру, в качестве основы для изготовления рассматриваемого агрегата часто используются бочки, обрезки труб, пустые газовые баллоны и прочие подобные емкости.  

Печь на опилках имеет предельно простую конструкцию. Традиционно в состав такого агрегата входят следующие элементы: 
отсек для загрузки топлива; 
поддувало, через которое в печку поступает воздух; 
дымоотводящая труба с задвижкой; 
крышка. 
Минимальное количество конструктивных элементов делает сборку такой печки предельно простой и быстрой, а сам агрегат максимально надежным, т.к. чем меньше компонентов входит в состав системы, тем более стабильной она является. 

Печь из трубы 


Печь на опилках легко собирается на основе отрезка трубы с толстыми стенками. Рекомендованный диаметр трубы – 400 мм. Подготовьте трубу для отведения дыма диаметром 100-150 мм. Дополнительно вам понадобится лист металла толщиной от 6 мм. 

Первый шаг 

Изготовьте бак для топлива. Прорежьте в верхней части подготовленной металлической трубы отверстие, имеющее диаметр порядка 100 мм. 

Второй шаг 

Сделайте дно для будущей печки. Вырежьте из листа стали круг диаметром, аналогичным диаметру корпуса. Предварительно сделайте разметку. Для этого достаточно установить трубу на металлический лист и обвести ее маркером. После вам останется попросту вырезать намеченную заготовку при помощи обыкновенной болгарки. 

В центральной части вырезанного круга сделайте отверстие, имеющее диаметр порядка 50-80 мм. 

Третий шаг 

Изготовьте трубу для подачи воздуха в печку. Длина этой трубы должна немного превышать высоту топливника. Диаметр трубы подбирайте по диаметру ранее подготовленного 50-80-миллиметрового отверстия. 

В этой трубе нужно сделать порядка 50 дырок диаметром около 1 см. 

Четвертый шаг 

Вставьте трубу с перфорацией в отверстие днища печки и зафиксируйте ее с помощью сварки. 

Пятый шаг 

Изготовьте крышку для печки. Для этого вырежьте многоугольную либо круглую заготовку из стального листа. В центральной части заготовки создайте отверстие. Диаметр этого отверстия должен совпадать с диаметром ранее подготовленной вами перфорированной трубы, чтобы крышка надевалась на нее максимально плотно.  

Также подготовьте дополнительное отверстие ближе к крайней части крышки. На него вы установите заслонку для подачи воздуха в агрегат и контролирования уровня тяги. 

Шестой шаг 

Установите трубу для отведения дыма. Для установки сначала прикрепите сваркой к отверстию в верхней боковине корпуса патрубок, а уже к патрубку при помощи хомута прикрепите дымоотводящую трубу. 

Соединение трубы с патрубком следует дополнительно уплотнить при помощи теплоизоляционного материала. Сверху затяните соединение металлической проволокой. 

Седьмой шаг 

Подготовьте опоры для установки печки. Их можно сделать из металлопрофиля. Для этого вырежьте из металлопрофиля 3-4 заготовки одинаковой длины и приварите их к печному корпусу. 
Учитывайте тот факт, что все элементы конструкции, изготовленные из металла, будут нагреваться во время топки. Поэтому печку категорически запрещается устанавливать рядом с легковоспламеняющимися объектами. 
Специалисты рекомендуют укомплектовывать такие печи защитными экранами. Лучший вариант – экран из кирпича. Достаточно попросту выложить вокруг печки кирпичные стенки примерно метровой высоты. 
Не оставляйте печь без присмотра на долгое время. 


Печь без внешнего контура 

Главным преимуществом такой печи является максимальное удобство ее очистки от отходов, образующихся в процессе топки. 
Для изготовления отопительного агрегата подготовьте пустой газовый баллон, бочку либо трубу подходящих размеров. Стенки корпуса не должны быть тоньше 0,5 см. Дополнительно подготовьте болгарку, ножовку, молоток, зубило, арматуру, стальные листы, аппарат для сварки, дымоотвод, шпильки. 

Первый этап – подготовка топливного бака 
Удобнее всего работать с металлической трубой большого диаметра либо же с бочкой. В случае применения баллона, сначала срежьте его верхнюю часть. В будущем она будет использована для изготовления крышки. 
Вырежьте ближе к верхней границе емкости 10-сантиметровое отверстие для крепления дымоходного патрубка. 
Ближе к низу корпуса сделайте 5-сантиметровое отверстие. К нему вы прикрепите трубу с предварительно подготовленными отверстиями (более 50 отверстий диаметром около 1 см). 
Герметично заварите верхнее отверстие перфорированной трубы. 

Второй этап – дымоход 

Приварите металлический патрубок к боковой стенке корпуса печки. К этому патрубку будет подсоединена дымоотводящая труба. Такая конструкция очень удобна – при необходимости вы сможете легко отсоединить трубу от патрубка для ее чистки. 

Третий этап – крышка для печки 

Вырежьте крышку из металлического листа и дополнительно усильте ее по краям с помощью уголков либо арматурных стержней. К верху крышки приварите ручку для более удобного обращения с изделием. 
В случае если ваша печь изготавливается из использованного баллона, сделайте крышку для агрегата из отрезанного ранее верха емкости. Края такой крышки также нужно дополнительно укрепить. 
Для максимального удобства очистки печки от отходов сгорания топлива, приварите к внешним боковым стенкам пару шпилек. Дополнительно приварите к печи опору, предварительно сваренную в форме квадрата из двух уголков-стоек. 
Для очистки подобной печи ее нужно будет попросту перевернуть. 

Печка из двух бочек 

Конструкция подобного агрегата включает в свой состав два основных элемента – теплообменник и камеру для сгорания топлива. 

Первый шаг 

Подготовьте две бочки для сборки печи. От толщины стенок емкостей напрямую зависит долговечность готового отопительного агрегата. 
Объем первой бочки должен составлять порядка 200 л, второй – около 50 л. 

Второй шаг 

Отрежьте от большей бочки верхушку. Из отрезанного куска сделайте крышку. Дополнительно укрепите ее с помощью металлических уголков либо стержней арматуры. Приварите к крышке ручку. 

Третий шаг 

Сделайте ножки из металлических уголков. Оптимальная длина ножек – порядка 100-120 мм. 

Четвертый шаг 

Сделайте из металлического листа перегородку, которая одновременно будет выполнять функцию опоры для установки топливной камеры. В центре опоры подготовьте отверстие, имеющие примерно 6-сантиметровый диаметр. 

Пятый шаг 

В меньшей бочке высверлите такое же 6-сантиметровое отверстие, а затем поместите ее в кожух так, чтобы отверстия совпали. 

Шестой шаг 

Сварите из арматуры треугольную опору и уложите на нее перегородку. Опора должна иметь примерно 150-миллиметровую высоту. Подставку в виде треугольника надо установить на дно наружной бочки. 

Седьмой шаг 

Установите под перегородкой ящик для золы. Его вы можете сделать самостоятельно. Для установки ящика сделайте во внешней стенке корпуса печи отверстие размерами 300х130 мм. 

Восьмой шаг 

Вырежьте в центре корпуса отверстие и приварите к нему патрубок для подключения дымоотводящей трубы. Саму трубу для отведения дыма подсоединяйте к патрубку с применением хомута и утеплителя. 
Все металлические элементы конструкции следует покрыть жаропрочной красящей смесью. 

Розжиг печи 

Заполните опилом примерно 75% объема топливной камеры. Опилки нужно максимально плотно спрессовать вокруг трубы, имеющей конусообразную форму. После плотной утрамбовки опилок уберите трубу, закройте печку крышкой и откройте заслонку на дымоотводящей трубе. 
Поместите в нижней части печки дрова. Их можно загрузить через поддувало. Разожгите дрова. Под воздействием тепла сгорания дров опилки начнут медленно тлеть. 
Теперь вы владеете информацией, которая позволит вам самостоятельно собрать печь на опилках и сделать ее эксплуатацию максимально комфортной и безопасной. Следуйте полученным рекомендациям и все обязательно получится. 
Удачной работы!

Просмотров: 2065

Дата: Вторник, 07 Ноября 2017

Как сделать печь на опилках

Ни для кого не секрет, что мелкие отходы древесины, например, опилки, стружка и кора могут стать отличным топливом для обогрева зданий. Из них изготавливают пеллеты и брикеты, которые потом сжигаются в различных отопительных котлах или печах. Однако, стружку можно использовать для обогрева и в первозданном виде, установив у себя дома специальную печь на опилках, сделанную своими руками либо купленную в готовом виде. Цель данной статьи – рассказать о подобных печах поподробнее.

Виды печей для сжигания опилок


Загружать опилки можно и в обычную печь, но толку от этого будет мало, и вот почему:
  • из-за мелких размеров фракции часть топлива просыплется сквозь колосники в зольник и уйдет в отходы;
  • другая часть опилок сгорит очень быстро, особенно если они сухие, потребуются частые загрузки топки.

 Подобное сжигание мало того что неэффективно, но и весьма неудобно, процессу надо уделять много времени. Перечисленных недостатков лишены печи длительного горения на опилках, топливо в них сгорает полностью в течение значительного отрезка времени. На данный момент существует несколько видов таких печей, все они, как правило, самодельные:
  • простая печь типа «буржуйка», приспособленная под опилки;
  • двустенная печка с нижним расположением дымохода;
  • печь верхнего горения типа «бубафоня».

Конструкция буржуйки


Это самая простая печь, адаптированная под опилки и прочие мелкие отходы. Изготавливается двух типов – классическая и с верхней подачей воздуха. В первом случае топкой служит стальная труба большого диаметра, снизу которой приваривается дно, а немного выше крепится колосниковая решетка с круглым отверстием посередине. Сверху труба плотно закрывается съемной крышкой с приваренными для удобства ручками. Патрубок дымохода устанавливается в верхней части топки.

Перед загрузкой опилок в отверстие колосника вставляется специальный конус, сделанный из дерева либо жести. Горючее засыпается до среза дымоходного патрубка и плотно трамбуется, после чего конус извлекается. Агрегат накрывается крышкой и разжигается из зольника, через него же потом поступает воздух для горения. Хорошо уплотненные опилки горят достаточно долго – от 4 до 10 часов, в зависимости от объема топки.

Похожий принцип действия печи для опилок с верхней подачей воздуха. Конструкция ее еще проще, обычно делается из металлической бочки подходящего размера, реже — из железной трубы. Отличие печки в том, что зольника здесь нет, внизу камеры приварено глухое днище. Вместо этого в крышке проделано отверстие, а в него вставляется труба, в которой по всей длине проделаны прорези для рассеивания воздуха внутри топки.

Загрузка опилок происходит таким же образом, затем на место конуса устанавливается труба – поддувало и все это плотно накрывается крышкой. Розжиг производится прямо через трубу, для этого в нее заливают немного жидкого топлива. Продолжительность горения зависит от тех же факторов, что и в предыдущем случае. После прогорания стенок бочка просто выбрасывается и на ее место ставится новая.

Печка на опилках с двумя стенками

Двустенная печь, работающая на опилках – это все та же буржуйка с зольником и колосниковой решеткой, только тело топки помещено внутрь второй трубы, а патрубок дымохода приварен в нижней части. Цель такой модернизации – использовать опилки более эффективно, с дожиганием горючих газов и улучшенным отбором тепла.

После розжига топки раскаленные продукты горения вперемешку с горючим газом не сразу попадают в дымоходную трубу, а проходят путь между стенкой камеры сгорания и наружным кожухом. Это действительно приносит свои плоды, эффективность использования опилок как топлива повышается примерно на 5%.

Печь «бубафоня»

Эта печка приобрела очень широкую популярность среди домашних мастеров. Данная печь на опилках, изготовленная своими руками, имеет массу достоинств, среди которых – длительность горения, простота изготовления и всеядность. Представьте себе конструкцию с верхней подачей воздуха, описанную выше, но с дополнениями. Воздушная труба не имеет прорезей, вместо этого к ее концу приварен груз круглой формы из стального листа. В нем проделано отверстие для подачи воздуха в камеру.

Для лучшего распределения воздуха к нижней плоскости груза приварены рассеиватели. Принцип действия таков: топка загружается опилками до среза дымохода без всяких конусов, затем в нее вставляется труба с грузом и закрывается крышкой. После розжига печи горение происходит только в верхних слоях топлива, со временем опускаясь вниз под давлением груза. Вместе с ним опускается и труба, играя роль внешнего индикатора остатка опилок в камере.

Все эти печи дают возможность без остатка сжигать опилки в их первоначальном виде. Главное их достоинство – длительное время между загрузками. Но эффективность все же достаточно низкая, не более 50%, поскольку много тепла улетает в дымоходную трубу. Поэтому многие мастера- умельцы приспособились «надевать» на эти печи водяную рубашку, превращая их в котлы. Либо же устанавливают на дымоход водяной регистр – экономайзер, дополнительно отбирающий тепло продуктов сгорания.

Как построить и использовать печь на опилках — Новости Матери-Земли

1 / 5

Следующие три шага: 4) Вставьте палочку примерно того же диаметра, что и отверстие. 2) Насыпать сухие опилки (очень важно, чтобы опилки были сухими) вокруг палки как можно плотнее. 3) Удалите палку. Посередине следует оставить цилиндрический воздушный столб.

КЕЙ ХОЛМС

2 / 5

На фото показаны первые три шага изготовления печи из опилок. 1) Найдите банку диаметром от 6 до 8 дюймов. Отрежьте один конец. 2) Вырежьте небольшое отверстие на другом конце. 3) Поставить на три ножки.

ИЛЛЮСТРАЦИЯ: КЕЙ ХОЛМС

3 / 5

Заключительные шаги: 7) Вставьте лист бумаги в колонку. 8) Зажгите бумагу. 9) Опилки будут гореть медленно и по большей части чисто от центра к краям, хотя скорость будет варьироваться в зависимости от диаметра банки.

КЕЙ ХОЛМС

4 / 5

Возможные модификации печи на опилках включают добавление еще одной банки сверху, которая будет работать как радиатор и / или горелка.

КЕЙ ХОЛМС

5 / 5

Еще одна версия печи, в которой используется кирпичная кладка, а не банка, и две палки вместо одной, чтобы обеспечить воздушный канал.

КЕЙ ХОЛМС

❮ ❯

Поскольку мы, живущие в промышленно развитых странах мира, все чаще вынуждены затягивать пояса и вести менее энергоемкий образ жизни, нам было бы неплохо изучить более мягкие технологии так называемых «слаборазвитых» стран на предмет «новых» переработка и подпитка идей. Поэтому я в долгу перед Б.Р. Saubolle, S.J. из Катманду, Непал, за рассказ моим читателям о том, как некоторые жители Индийского субконтинента извлекают полезное тепло из того, что обычно считается отходами в США и Канаде. Возможно, нам нужно больше этой «обратной» работы Корпуса мира. – НОВОСТИ МАТЕРИ-ЗЕМЛИ.


Одним из самых простых видов топлива для приготовления пищи и отопления дома зимой являются опилки, отходы, которые обычно выбрасываются, и поэтому их можно получить бесплатно или по символической цене.(Правда, не всем удобно жить рядом с лесопилкой или лесопилкой, но то же самое возражение применимо и ко многим другим альтернативным источникам энергии. Не у каждого есть ручей, протекающий через его собственность, чтобы производить электричество, или держит скот для производства навоза для метана. Мы должны использовать любые доступные нам ресурсы.)

Опилки будут нормально гореть только в специально сконструированной печи для опилок, которую очень просто сделать и она практически ничего не стоит. Топливо всегда загорается от одной спички в такой установке, и его можно поддерживать в течение длительного времени — шесть, восемь или даже двенадцать часов, если это необходимо — абсолютно без дыма, без продувки, продувки и без дозаправки.

После розжига такая печь горит до тех пор, пока не будет израсходовано все содержащееся в ней топливо. Затем его можно перезарядить и снова зажечь. Такое устройство идеально подходит там, где требуется устойчивое тепло в течение нескольких часов подряд (например, для обеспечения горячей водой в течение дня или для поддержания уюта и тепла в комнате больного в холодные зимние ночи).

Чтобы сделать печь из опилок, возьмите большую банку из-под краски, снимите верхнюю часть и прорежьте двухдюймовое отверстие посередине нижней части. Ставим емкость на три ножки, и печь готова.Единственный «инструмент», который вам понадобится, чтобы заставить горелку работать, — это гладкая круглая палка или отрезок водопроводной трубы, который проходит через отверстие в дне банки. Он должен быть достаточно длинным, чтобы выступать на четыре дюйма над верхним краем банки, когда стержень проходит вертикально через печь, а его нижний конец опирается на землю.

Совершенно необходимо, чтобы топливо для этой печи было абсолютно сухим. Если немного влажно, то будет дымить, а если очень влажно, то вообще не загорится. Сухие опилки прекрасно горят, иногда даже синим пламенем, и совершенно бездымны. Однако он выделяет некоторые пары, и помещение, в котором используется печь, должно хорошо проветриваться.

Чтобы зарядить горелку, вставьте палку или трубку в отверстие на дне банки и держите стержень прямо вверх, пока вы насыпаете вокруг него опилки. Время от времени, заполняя контейнер, надавливайте на топливо – чем сильнее, тем лучше, – чтобы оно стало плотным и компактным. Когда банка наполнится, полностью покройте верх опилок тонким ровным слоем песка или золы.Затем покрутите трубку вперед-назад и осторожно вытащите ее из заправленного топлива. У вас будет аккуратное отверстие, которое будет действовать как дымоход, прямо через массу.

Печь на опилках легко разжечь. Просто скомкайте лист газеты на манер аккордеона и осторожно протолкните его вниз по дымоходу, пока он не будет торчать внизу. Поднесите спичку к нижнему концу, и самодельный отопительный агрегат не потребует никакого дальнейшего внимания, пока топливо полностью не израсходуется.

Измельченная древесина горит от центра к краям, отверстие постепенно увеличивается в диаметре, пока не останется опилок и пламя не угаснет.Скорость потребления составляет около полутора-двух дюймов в час (цифра немного меняется в зависимости от качества топлива и степени его набивки). Печь в один фут в диаметре будет гореть около шести часов, а в восемь дюймов в диаметре будет работать достаточно долго, чтобы приготовить еду и произвести немного горячей воды для мытья кастрюль и сковородок.

Количество производимого тепла регулируется глубиной емкости: чем длиннее дымоход, тем горячее пламя. Высокая узкая печь будет очень горячей в течение относительно короткого времени, широкая приземистая модель будет давать более мягкий жар в течение более длительного периода, а высокий широкий барабан будет гореть долго и горячо.Рассчитайте размеры в соответствии с вашими требованиями.

Базовая конструкция может быть адаптирована для специальных целей. Например, хорошая кухонная плита, работающая на опилках, может быть построена одним из двух способов: [1] Две или более барабанные печи без ножек могут быть заложены кирпичом, с небольшими отверстиями под каждой для поступления воздуха и удаления золы. [2] Печь можно построить из одной кирпичной кладки, без барабанов и двухдюймового круглого отверстия, проделанного в стене в днище топки. Эта вторая модель заполняется с помощью двух палочек или трубок .Один сначала проталкивают через переднее отверстие, по крайней мере, до центра печи, а другой держат в вертикальном положении так, чтобы он опирался на горизонтальный стержень. Затем узел заправляется топливом и обе палки вытягиваются.

Обычная горелка для опилок может быть преобразована в обогреватель для стирки в дождливый день или для обогрева гостиной в холодную ночь. Чтобы приспособить для этой цели баночную печь, второй контейнер (со снятой крышкой) перевернули вверх дном и плотно прилегали к верхнему краю нагревателя.Это излучает тепло в комнату. В верхней камере у верха делается отверстие для дымохода, выводящего дым через стену или окно. При желании в верхней части можно было вырезать отверстие со съемной крышкой, чтобы сделать открытую горелку для нагревания чайника.

Независимо от того, решите ли вы модифицировать базовую горелку для опилок, которую я описал, или нет, я думаю, вы обнаружите, что это устройство представляет собой наиболее эффективное средство использования обычных отходов. Я знаю, что вы также обнаружите, что он производит стабильное, надежное тепло для приготовления пищи и/или тепла.

Опубликовано 1 ноября 1974 г.

РОДСТВЕННЫЕ СТАТЬИ

Хорошей новостью о переходе на электрические школьные автобусы является широкая беспристрастная поддержка среди американцев.

Изготовьте красивые свечи из пчелиного воска, погруженные вручную, в качестве особого подарка, которым будут дорожить люди.Эти советы помогут вам начать.

Рупам Генри рассказывает о своем целостном здоровье и стоматологическом бизнесе, о том, как начинался травяной бизнес, и о том, как они создают травяные продукты.

Ракетные печи / Печи на опилок

Обзор

Ракетная печь обеспечивает эффективное сгорание топлива при высокой температуре за счет обеспечения хорошей тяги воздуха в огонь, контролируемого использования топлива, полного сгорания летучих веществ и эффективного использования полученного тепла. Он использовался для приготовления пищи во многих странах третьего мира (в частности, в лагерях беженцев в Руанде), а также для обогрева помещений и нагрева воды.

Основные компоненты ракетной печи:

  • Топливный магазин: в который помещается несгоревшее топливо      и откуда оно подается в камеру сгорания
  • Камера сгорания: в конце топливного магазина     , где сжигаются дрова
  • Дымоход: вертикальный дымоход над камерой сгорания      для обеспечения восходящего потока, необходимого для поддержания огня
  • Теплообменник: для передачи тепла туда, где оно необходимо, т.е.е.     кастрюля.

Топливный магазин может быть горизонтальным, когда дополнительное количество топлива будет добавляться вручную, или вертикальным для автоматической подачи топлива. Когда топливо сгорает в камере сгорания, конвекция втягивает новый воздух в камеру сгорания снизу, гарантируя, что любой дым от тлеющих дров рядом с огнем также будет втягиваться в огонь и вверх по дымоходу. Дымоход можно изолировать, чтобы максимизировать температуру и улучшить горение, согласно исследованиям, это повысит эффективность еще на два процента.В нагревателе массы ракеты тепло передается в подходящий теплообменник для обеспечения эффективного использования генерируемого тепла.

Для приготовления пищи конструкция обеспечивает контакт посуды с огнем на максимально возможной площади поверхности. Юбку кастрюли можно использовать для создания узкого канала, по которому горячий воздух и газ проходят вдоль дна и стенок емкости для приготовления пищи. Дополнительные перегородки направляют горячий воздух и поднимают пламя по бокам кастрюли. В целях обогрева помещения тепло передается в теплоаккумулятор, который в некоторых случаях может быть частью конструкции самого дома.Затем выхлопные газы выходят из здания через дымоход.

Конструкция печи позволяет использовать примерно вдвое меньше топлива, чем традиционный открытый огонь, и позволяет использовать дрова меньшего диаметра. Если они изолированы и приподняты над полом, это снижает опасность ожогов детей. Некоторые более поздние конструкции имеют самоподпитку, используя гравитацию, чтобы подливать масла в огонь по мере необходимости.

Процесс подогревателя ракетной массы с теплообменником:

http://www. youtube.com/watch?v=H66LXRDwY20&feature=BFa&list=UU0WVy6tPGiFKOKeaudso51Q&lf=plpp_video

История

Предшественником ракетной печи была аргановая лампа, запатентованная в 1780 году. Это была основная разработка традиционной масляной лампы, в которой над пламенем был установлен стеклянный дымоход для увеличения потока воздуха. Эта конструкция использовалась не только для освещения, но и для приготовления пищи и нагрева воды из-за того, что она «давала самое сильное тепло без дыма».

Др.Ларри Виниарски, нынешний технический директор Aprovecho, начал разработку Rocket Stove в 1980 году на основе печи VITA, разработанной Сэмом Болдуином, с использованием систем, разработанных римлянами в системах отопления и приготовления пищи гипокаустом. и открыли принципы работы ракетной печи в 1982 году. TWP и AHDESA стали победителями премии Ashden Awards в области устойчивой энергетики в 2005 году в категории «Здоровье и благополучие» за свою работу в Гондурасе с «печью Justa», которая основана на принципах ракетная печь. Компания Aprovecho была удостоена специальной африканской премии Ashden Awards в 2006 году за работу с ракетными печами для приготовления пищи в учреждениях Лесото, Малави, Уганды, Мозамбика, Танзании и Замбии.

Типы печей

                        

Ракетная печь, прикрепленная к теплообменнику для нагрева воды

Кухонная плита

Ракетная плита изначально была разработана для приготовления пищи, когда требуется постоянное относительно небольшое количество тепла, подаваемого на дно и стенки кастрюли.Печи могут быть построены из кирпича, переработанных стальных банок, стального листа или могут быть куплены.

Ракетные печи чаще встречаются в странах третьего мира, где источники древесного топлива более скудны, но в последние годы они стали более широко использоваться в развитых странах, таких как Соединенные Штаты. Некоторые из них небольшие для портативности, с изоляцией внутри конструкции с двойными стенками и камерой для частичной газификации биомассы и дополнительного перемешивания для увеличения производства БТЕ и обеспечения более чистого и полного сжигания. Преимущество ракетных печей заключается в том, что им нужно очень мало топлива, такого как древесина и сухие травы, чтобы иметь возможность готовить с ним полноценную еду, сохраняя воздух более чистым с меньшим количеством углеводородов и угарного газа.

Обогреватель

Основная статья: Ракетный подогреватель массы

Нагреватель ракетной массы использует принцип ракетной печи в системе, предназначенной как для непосредственного нагревания воздуха, так и для передачи большей части тепла от дымовых газов в накопитель тепловой энергии, часто сделанный из самана.Подробно описанные в 2006 году, эти нагреватели становятся популярными среди строителей, занимающихся самостоятельным строительством, в естественных зданиях и в системах пермакультуры.

Водонагреватель

Ракетные печи можно использовать для нагрева воды через теплообменник, который передает тепло водоему в соседнем контейнере.

Испытания и модификации ракетных печей: http://www.bioenergylists. org/stovesdoc/Ogle/stovedraft.pdf

Проекты ракетных и других печей: http://www.bioenergylists.org

 


 

Как построить и использовать печь на опилках

 

Поскольку мы, живущие в промышленно развитых странах мира, все чаще вынуждены затягивать пояса и вести менее энергоемкий образ жизни, нам было бы неплохо изучить более щадящие технологии так называемых «слаборазвитых» стран для «новой» переработки. и подпитывая идеи.Поэтому я в долгу перед Б.Р. Saubolle, S.J. из Катманду, Непал, или рассказывая моим читателям о том, как некоторые жители Индийского субконтинента извлекают полезное тепло из того, что обычно считается отходами в США и Канаде. Возможно, нам нужно больше этой «обратной» работы Корпуса мира. — МАТЬ.

Одним из самых простых видов топлива для приготовления пищи и отопления дома зимой являются опилки. . . отходы, которые обычно выбрасываются и, следовательно, могут быть получены бесплатно или по номинальной стоимости. (Правда, не всем удобно жить рядом с лесопилкой или лесопилкой, но то же самое возражение применимо и ко многим другим альтернативным источникам энергии. Не у каждого есть ручей, протекающий через его собственность, чтобы производить электричество, или держит скот для производства навоза для метана. Мы должны использовать любые доступные нам ресурсы.)

Опилки будут нормально гореть только в специально сконструированной печи, которую очень просто сделать и она практически ничего не стоит. Топливо всегда загорается от одной спички в такой установке, и его можно поддерживать в течение длительного времени — шесть, восемь или даже двенадцать часов, если это необходимо — абсолютно без дыма, без продувки, продувки и без дозаправки.

После розжига такая печь горит до тех пор, пока не будет израсходовано все содержащееся в ней топливо. Затем его можно перезарядить и снова зажечь. Такое устройство идеально подходит там, где требуется устойчивое тепло в течение нескольких часов подряд (например, для обеспечения горячей водой в течение дня или для поддержания уюта и тепла в комнате больного в холодные зимние ночи).

Чтобы сделать печь из опилок, возьмите большую банку из-под краски, снимите верхнюю часть и прорежьте двухдюймовое отверстие посередине нижней части. Ставим емкость на три ножки, и печь готова.Единственный «инструмент», который вам понадобится, чтобы заставить горелку работать, — это гладкая круглая палка или отрезок водопроводной трубы, который проходит через отверстие в дне банки. Он должен быть достаточно длинным, чтобы выступать на четыре дюйма над верхним краем банки, когда стержень проходит вертикально через печь, а его нижний конец опирается на землю.

Совершенно необходимо, чтобы топливо для этой печи было абсолютно сухим. Если он немного влажный, он будет дымить. . . а если очень влажно то вообще не загорится. Сухие опилки прекрасно горят — иногда даже голубым пламенем — и совершенно бездымны.Однако он выделяет некоторые пары, и помещение, в котором используется печь, должно хорошо проветриваться.

Чтобы зарядить горелку, вставьте палку или трубку в отверстие на дне банки и держите стержень прямо вверх, пока вы насыпаете вокруг него опилки. Время от времени, когда вы заполняете контейнер, надавливайте на топливо — чем сильнее, тем лучше — чтобы оно стало плотным и компактным. Когда банка наполнится, полностью покройте верх опилок тонким ровным слоем песка или золы. Затем покрутите трубку вперед-назад и осторожно вытащите ее из заправленного топлива.У вас будет аккуратное отверстие, которое будет действовать как дымоход, прямо через массу.

Измельченная древесина горит от центра к краям, отверстие постепенно увеличивается в диаметре, пока не останется опилок и пламя не угаснет. Скорость потребления составляет около полутора-двух дюймов в час (цифра немного меняется в зависимости от качества топлива и степени его набивки). Печь в один фут в диаметре будет гореть около шести часов, а в восемь дюймов в диаметре будет работать достаточно долго, чтобы приготовить еду и произвести немного горячей воды для мытья кастрюль и сковородок.

Количество производимого тепла регулируется глубиной емкости: чем длиннее дымоход, тем горячее пламя. Высокая узкая печь будет очень горячей в течение относительно короткого времени, широкая приземистая модель будет давать более мягкий жар в течение более длительного периода, а высокий широкий барабан будет гореть долго и горячо. Рассчитайте размеры в соответствии с вашими требованиями.

Базовая конструкция может быть адаптирована для специальных целей. Например, хорошая кухонная плита, работающая на опилках, может быть построена одним из двух способов: две или более барабанных печей без ножек могут быть заложены кирпичом, с небольшими отверстиями в каждой для доступа воздуха и удаления золы.Печь можно соорудить одной кирпичной кладкой, без барабанов, а двухдюймовое круглое отверстие проделать в стене в днище топки. Эта вторая модель заполняется с помощью двух палочек или трубок . Одну сначала проталкивают через переднее отверстие как минимум до центра печи, а другую держат в вертикальном положении так, чтобы она упиралась в горизонтальный стержень. Затем узел заправляется топливом и обе палки вытягиваются.

Базовая горелка для опилок

может быть преобразована в обогреватель для стирки белья в дождливый день или для обогрева гостиной в холодную ночь.Чтобы приспособить для этой цели баночную печь, второй контейнер (со снятой крышкой) перевернули вверх дном и плотно прилегали к верхнему краю нагревателя. Это излучает тепло в комнату. В верхней камере у верха делается отверстие для дымохода, выводящего дым через стену или окно. При желании в верхней части можно вырезать отверстие со съемной крышкой, чтобы сделать открытую горелку для нагревания чайника. Независимо от того, решите ли вы модифицировать описанную мной базовую горелку для опилок или нет, я думаю, вы найдете устройство настоящим. наиболее эффективное средство использования общих отходов.Я знаю, что вы также обнаружите, что он производит стабильное, надежное тепло для приготовления пищи и/или тепла.

А теперь моя конструкция печки на опилках!!!

Работает после упаковки опилок около 3-4 часов без дыма.

Отличие моей конструкции от других печей на опилках в том, что я установил на днище камеру регулирования тяги.

Верхняя крышка изготовлена ​​из стали диаметром 3/16″ с полдюймовым ободом на дне, который фиксирует крышку на ведре.

В верхней части крышки я сделал расширение камеры с отверстиями 5/16″ вокруг.Это создает лучший восходящий поток и лучшее горение без дыма. Вы загружаете эту печь так же, как и любую другую печь на опилках. Установите двухдюймовую трубу посередине и плотно набейте ее опилками. (отлично лучше, чем корсе)

Снимите трубу и установите крышку. Подожгите опилки снизу из камеры управления воздухом. Теперь можно приготовить гуляш. Хорошо провести время!

Чтобы увидеть, как работает эта печь, перейдите по ссылке:

Мой дровяной пароход с двухракетной печью

Две бочки по 55 галлонов сварены друг с другом, а водяные болты это два полубака с фреоном.Я сделал юбку над ракетной печью, чтобы сконцентрировать тепло под водяным столбом. Верх камеры приварил к уплотнению для защиты от тепловой деформации. Ракетная печь с обычным ведром для краски на 5 галлонов. Марка изготовлена ​​из арматуры 3/8. Возможна загрузка дров с нескольких сторон. Горизонтально или под углом 30 или 45 градусов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Разработка усовершенствованной печи-газификатора опилок для промышленного применения | Интернет-исследования в области здравоохранения и окружающей среды (HERO)

Абстрактный

На протяжении десятилетий и даже сегодня (хотя и сравнительно реже) многие жители сельских районов Индии продолжают использовать традиционные кухонные плиты для удовлетворения своих повседневных потребностей в приготовлении пищи [S.Кохли, в «Новой инициативе по разработке и внедрению усовершенствованных кухонных плит: рекомендуемый план действий», Индийский технологический институт в Дели, Институт энергетики и ресурсов, Нью-Дели, май 2010 г. , стр. 2]. Эти кухонные плиты работают на твердом топливе, которое включает биомассу, такую ​​как дрова, сельскохозяйственные отходы, древесный уголь и коровий навоз [E. Дюфло, в «В дыму: влияние поведения домохозяйств на долгосрочное влияние усовершенствованных кухонных плит», апрель 2012 г., стр. 2]. В то время как они достигают своей цели приготовления пищи, они также выделяют большое количество угарного газа и различных других ядовитых газов.Поскольку эти люди часто готовят пищу в помещении, они склонны вдыхать эти газы, что приводит к различным респираторным заболеваниям и осложнениям. Этот термин определяется как «загрязнение воздуха внутри помещений (IAP)» и является одной из основных проблем, которые продолжают преследовать сельское население в развивающихся странах по всему миру [E. Дюфло, в «В дыму: влияние поведения домохозяйств на долгосрочное влияние усовершенствованных кухонных плит», апрель 2012 г., стр. 3], которые продолжают использовать традиционную варочную печь.Поэтому возникла необходимость в разработке технологий (точнее, кухонных плит), чтобы они продолжали использовать эти источники топлива, прежде чем обеспечивать минимальное загрязнение воздуха внутри помещений. Соответствующий институт сельских технологий (ARTI) — это неправительственная организация (НПО), расположенная в Пхалтане, штат Махараштра, Индия, которая разрабатывает различные кухонные печи, работающие на различных источниках биомассы, которые не только значительно мощнее и эффективнее традиционных печей. но также производят более низкие уровни CO, чем их традиционные аналоги.Он обучает сельских предпринимателей тому, как им пользоваться, которые раздают эти кухонные плиты сельскому населению. Печь, на которой основана эта статья, — это печь «Вивек», разработанная АРТИ. Это портативная газовая плита цилиндрической формы, предназначенная для того, чтобы сельские жители могли носить ее с собой, куда бы они ни пошли, и готовить еду для семьи из четырех человек. Однако ARTI также планировала разработать печь-газификатор опилок, которую можно было бы использовать в небольших промышленных процессах. Нынешняя печь «Вивек» не подходит для таких приложений, которые требуют длительной и стабильной выходной мощности при сохранении низкого уровня выбросов. С этой целью были испытаны и оценены различные варианты конструкции печи-газификатора опилок. Целью этой статьи является анализ результатов каждой из конфигураций конструкции печи и того, как каждая из печей работала, а также выбор наиболее идеальной конструкции среди них для разработки промышленной печи-газификатора опилок, которая также служит основой для дальнейшего усовершенствования печи. оптимизирован. (C) 2012 Американский институт физики. [http://dx.doi.org/10.1063/1.4765694]

В ненужных опилках изобретатель находит решение проблемы энергоснабжения Зимбабве

МУТАРЕ, ЗИМБАБВЕ – «Каждое из моих изобретений приходит ко мне во сне», – говорит Годфри Мударики, художник и изобретатель.

Шесть лет назад одна из мечтаний Мударики привела к изобретению, которое решает две разные проблемы: энергия и утилизация отходов.

«После сна, который мне приснился, я увидел лежащие без дела кучи опилок, и мне пришла в голову идея создать печь, которая использует опилки в качестве энергии», — говорит он.

В Мутаре, одном из крупнейших городов Зимбабве, лесозаготовители борются с утилизацией куч опилок. Мутаре является административным центром провинции Маникаленд, где произрастает множество плантаций сосен и эвкалипта, являющихся основой лесной промышленности Зимбабве.

Опилки являются побочным продуктом обработки древесины и встречаются здесь в изобилии. Агентство по управлению окружающей средой (EMA) считает его отходами.

В этой задаче Мударики увидел возможность.

Evidence Chenjerai, GPJ Zimbabwe

В Мутаре, одном из крупнейших городов Зимбабве, лесозаготовители борются с утилизацией опилок. Один местный изобретатель использует опилки.

Во время визита в этот район Мударики говорит, что был вдохновлен, узнав, что опилки можно приобрести бесплатно, в отличие от дров, которые могут быть дорогостоящими.Он говорит, что надеется, что его изобретение может сократить расходы его клиентов, а также уменьшить количество деревьев, вырубаемых на дрова.

«Причина, по которой я решил использовать энергию опилок, заключалась в том, чтобы продвигать использование бесплатной энергии вместо того, чтобы люди вырубали деревья на дрова, особенно во время разгрузок», — говорит он о своей печи, которая шесть лет продавалась за 20 долларов. тому назад. С 2012 года он продал более 1000 печей.

Сброс нагрузки означает, что электроэнергетическая компания преднамеренно отключает подачу электроэнергии в некоторые области, чтобы избежать перегрузки всей системы.С 2015 года Зимбабве приходилось отключать электроэнергию, когда спрос превышает предложение. В последнее время перераспределение нагрузки стало более распространенным явлением из-за продолжающегося экономического кризиса в Зимбабве, который привел к росту долгов перед Южной Африкой и Мозамбиком, двумя соседними странами, которые поставляют электроэнергию в Зимбабве.

Главная альтернатива электричеству — дрова, — говорит Мударики. Оба источника дорогие. В среднем семье из четырех человек требуется около 25 долларов в месяц на электроэнергию для основных нужд. Использование дров обходится семьям примерно в 1 доллар в день.

Когда жители узнали о печи, работающей на опилках, многие тут же ее переняли.

Нестер Муфамбиси живет в одном из густонаселенных пригородов Мутаре, где нет доступа к электричеству. Она говорит, что тратила много денег на дрова, пока не купила печь Мударики.

«Я купила плиту четыре года назад за 20 долларов, и это единственные затраты, которые я понесла», — говорит она.

Муфамбиси говорит, что ей нужно около 50 килограммов (110 фунтов) опилок в неделю, которые Мударики раздает бесплатно всем покупателям своих печей.Его также можно приобрести у некоторых продавцов, которые упаковывают и продают его по цене 1 доллар за 50 килограммов (110 фунтов).

Причина, по которой я решил использовать энергию опилок, заключалась в том, чтобы продвигать использование бесплатной энергии вместо того, чтобы люди вырубали деревья на дрова, особенно во время сброса нагрузки. Годфри Мударики, художник и изобретатель

«Преимущество печи, которую я использую, заключается в том, что она также не выделяет много дыма, что делает нашу окружающую среду безопасной и чистой», — говорит она, добавляя, что печь также повысила ее экологическое сознание.

«Я против вырубки деревьев, поскольку деревья украшают нашу окружающую среду, поэтому я чувствую, что, используя опилки вместо дров, я вношу свой вклад в сохранение деревьев», — говорит она. «Раньше я использовал дрова, потому что у меня не было альтернативы, но теперь я придерживаюсь опилок».

Ауксилия Мутунгвази, 27 лет, соглашается.

«Энергия опилок действительно облегчила мне жизнь, — говорит она. «Я пользуюсь печью на опилках уже шесть лет и сэкономил много денег».

Поскольку опилки горят в основном без дыма и при высоких температурах, Мутунгвази говорит, что плита сокращает количество времени, которое она тратит на приготовление пищи.

«Приготовление твердых продуктов, таких как сушеная фасоль, круглые орехи, большинство традиционных продуктов, а также требуха, очень просто с опилками», — говорит она.

Кингстон Читотомбе, региональный менеджер EMA в Маникаленде, говорит, что печи Мударики также решают серьезную проблему утилизации отходов в регионе.

«Утилизация опилок была большой проблемой, с которой [мы] боролись, и такие изобретения, как печь для опилок, которые найдут хорошее применение отходам, должны поощряться в больших масштабах», — говорит он.

Он говорит, что надеется, что Мударики, единственный производитель печей на опилках в этом районе, сможет успешно распространить свое изобретение по всей стране.

«Я считаю, что печка для опилок может преобразовать груды опилок, засоряющие городские центры и леса, если устройство будет хорошо продаваться», — говорит он. «Опилки также можно перерабатывать в брикеты, которые можно использовать для приготовления пищи в домашних условиях и в учреждениях. Итак, с точки зрения утилизации опилок, печь — это благородное предприятие, и мы призываем Мударики искать инвесторов, которые помогут ему продвигать и рекламировать свое изобретение.

В целом понимание альтернативных источников энергии здесь ограничено, говорит Соломон Мунгуре, исследователь и преподаватель Африканского университета в Мутаре.

«Мы не оценили альтернативные источники энергии, такие как опилки. Опилки дают энергию во многих отношениях, помимо приготовления пищи и освещения, и их следует изучить», — говорит он, добавляя, что внедрение энергии, работающей от опилок, является заявлением о ценностях сообщества.

«Маникаленд может извлечь большую выгоду из этого альтернативного источника энергии, и он будет дешевым, учитывая, что в провинции уже лежат кучи опилок», — говорит он.«Мы должны принять к сведению положительные стороны энергии из опилок и поддерживать экологически чистые ценности».

Доказательства Ченджерай, GPJ, перевел несколько интервью Шоны.

Эксплуатационные характеристики кухонной плиты, улучшенной с использованием опилок в качестве изоляционного материала

В развивающихся странах потребление энергии из биомассы увеличилось из-за экспоненциального роста населения. Это привело к использованию большого количества древесины. Ситуация усугубляется распространенным использованием неэффективных печей с низкой теплоизоляцией, что способствует вырубке лесов. В этом исследовании производительность кухонной плиты улучшилась при использовании опилок в качестве изоляционного материала. Прототип утепленной пожарной печи с диаметром кастрюли 26 см был спроектирован, изготовлен и отлит из опилок и глины в соотношении 1 : 1 (в качестве первого слоя) и только из опилок в качестве второго слоя. Разработанная печь была испытана на кипячение воды для установления ее работоспособности. Термическая эффективность печи оценивалась с использованием местного древесного топлива, используемого в сельской местности Уганды ( Senna spectabilis , Pinus caribaea и Eucalyptus grandis ).Вычислительная гидродинамика использовалась для моделирования полей температуры и скорости в камере сгорания и для построения температурных контуров печи. Полученные результаты показали, что S. spectabilis имеет самую высокую тепловую эффективность 35,5 ± 2,5%, за ней следует E. grandis (25,7 ± 1,7%) и, наконец, P. caribaea (19,0 ± 1,2%) при холодном запуске. фазы по сравнению с традиционными печами. Печь оставалась холодной, так как горячий воздух ограничивался топочной камерой с понижением температурных контуров по направлению к наружной стене вплоть до температуры окружающей среды.Скорость потока оставалась постоянной, так как камера была окрашена в зеленый цвет из-за защиты печи опилками в качестве изоляции. Генерируемый тепловой поток показал, что толстый слой в 6 см и более может обеспечить хорошую изоляцию, и его можно еще больше уменьшить, добавив больше опилок. Разработанная печь может снизить потребление биомассы и выбросы по сравнению с традиционными кухонными плитами. Включение тяги дымохода в прототип пожарной печи могло уменьшить дымность и повысить тепловую эффективность.Дальнейшие исследования должны быть направлены на минимизацию толщины глиняно-опилочного (первого) слоя и увеличение толщины слоя опилок для уменьшения веса топки.

1. Введение

Не менее 50% людей в развивающихся странах по-прежнему готовят и отапливают свои дома, используя твердое топливо (например, древесное топливо, пожнивные остатки, древесный уголь и навоз животных) на открытом огне и в протекающих печах [1–4]. ]. Использование открытого огня для приготовления пищи в домашних условиях требует больше энергии, чем любые другие услуги конечного потребления в развивающихся странах [5].Такие неэффективные технологии приготовления пищи связаны также с высоким уровнем загрязнения атмосферного воздуха жилых помещений рядом токсичных поллютантов, а также с нерациональным потреблением топлива из биомассы [6, 7]. Сообщается, что биомасса является четвертым по величине источником энергии для приготовления пищи в мире [8, 9]. Вредные выбросы от традиционных кухонных плит на биомассе являются причиной почти 3,8 миллионов смертей в год во всем мире [10, 11]. В Африке и особенно в странах Африки к югу от Сахары не менее 753 миллионов человек (т.е. 80% населения) используют биомассу в качестве источника энергии [12].Уганда является одной из развивающихся стран к югу от Сахары, где более 90% населения страны зависит от сырья из биомассы [13–15]. Сырье обычно потребляется с использованием традиционных печей с открытым огнем (трехкаменных), которые имеют сравнительно меньший КПД (около 15,6%) и более высокий расход топлива [16, 17] по сравнению с усовершенствованными печами на биомассе [18]. Это привело к естественной деградации лесов, а также к нехватке древесного топлива для приготовления пищи в некоторых частях Уганды [13].

Производительность (тепловой КПД) и сопутствующие выбросы от печей, работающих на биомассе, определяются различными факторами, такими как тип печи (конструкция), способ подачи топлива, освещение и температура горения [9, 19].Устойчивое использование топлива из биомассы и повышение тепловой эффективности кухонных плит могут быть достигнуты за счет использования хороших изоляционных материалов, чистого топлива или внедрения уникальных конструкций, облегчающих сжигание топлива [7, 19]. Например, Дарлами и др. [20] сообщили, что тепловой КПД традиционной непальской кухонной плиты увеличился на 7,60% (с 18% до 25,6%), когда она была модифицирована глиной. Авторы утверждали, что это улучшение может принести логистические преимущества непальским домохозяйствам.Точно так же Oyejide et al. [19] адаптивно спроектировали модульную печь, используя брикеты из плейстофитного инвазивного сорняка (водяного гиацинта). Сообщается, что печь имела средний тепловой КПД 70,51%, что более эффективно, чем у большинства популярных традиционных печей, используемых в настоящее время. В недавнем исследовании Perez et al. [21] разработали печь мощностью 3 кВт, основанную на газификации биомассы вместе с топливом из сельскохозяйственных отходов в качестве альтернативы древесному углю. Было обнаружено, что использование усовершенствованной кухонной плиты снижает потребление древесного угля на 61% по сравнению с традиционными кухонными плитами.Сообщалось о сопоставимой экономии топлива для кухонной плиты при использовании твердого топлива из биомассы. Интересно, что топливо из твердых отходов биомассы позволило сократить выбросы окиси углерода на 41% и 67% и мелкодисперсных твердых частиц на 84% и 93% во время фаз испытаний с высокой и низкой мощностью соответственно. Предполагаемая экономия от использования спроектированной печи вместе с топливом из твердых отходов биомассы и древесным углем включала сокращение времени приготовления пищи на 18%, экономию 353,5 долларов США в год на семью при покупке топлива и сокращение выбросов на 3. 2 тонны углекислого газа в год на семью [21]. Недавно Shanono et al. [7] продемонстрировали возможность использования Jatropha Oil Bio Stove и Neem Oil Bio Stove, использующих смеси сырых масел Jatropha и Neem с керосином в качестве биотоплива. Сообщалось, что с экологической точки зрения печи уменьшали количество вредных выбросов, когда в качестве топлива использовалась смесь керосина и растительных масел [7].

Установлено, что введение изоляционного слоя в камеру сгорания кухонных плит сводит к минимуму теплопередачу к стенкам, что в конечном итоге приводит к высокой температуре камеры сгорания, повышению полноты сгорания и, в конечном итоге, термического КПД [20].Опилки являются одним из твердых отходов биомассы, топливом и изоляционными материалами, которые можно использовать для повышения теплового КПД кухонных плит [20, 22–25]. Эти отходы в основном образуются на лесопильных заводах, в столярных мастерских и на ямной распиловке. В большинстве случаев опилки не утилизируются, а просто выбрасываются. Это создает проблемы с утилизацией [26], а в некоторых случаях опилки сжигают, что приводит к загрязнению окружающей среды [27]; т. е. при сжигании образуются дым и газы, такие как двуокись углерода и окись углерода, которые опасны для здоровья человека, а также способствуют накоплению парниковых газов в атмосфере.

В найденной литературе мало опубликованной информации о кухонных плитах, улучшенных с использованием опилок в качестве изоляционного материала. Кроме того, никакие исследования не оценивали такую ​​печь с оптимизацией производительности. Таким образом, это исследование было направлено на оценку эксплуатационных характеристик кухонной плиты, улучшенной с использованием опилок в качестве изоляционного материала. Учитывая природу опилок, при их использовании обычно требуется связующее [28]. Поэтому в данном исследовании в качестве первого изоляционного слоя использовались опилки, смешанные с глиной (в качестве связующего).

2. Материалы и методы
2.1. Размеры и конструкция печи
2.
1.1. Соображения по выбору размера плиты

Размер кастрюли определяет размеры кухонной плиты. Алюминиевая кастрюля диаметром 26 см и толщиной 1,2 мм была выбрана для определения размера прототипа пожарной печи, которая обычно используется в типичных домашних хозяйствах в Уганде. Чугун и мягкая сталь были выбраны в качестве основных металлических листов для изготовления компонентов печи. Первый был выбран из-за его устойчивости к нагреву и способности быстро рассеивать тепло.Для изготовления камеры сгорания, пожарного магазина, воздушного магазина и юбки кастрюли использовалась чугунная плита толщиной 1,2 мм. Пластина из мягкой стали (1,2 мм) использовалась для изготовления нижней и верхней пластин, а также внутреннего и внешнего цилиндров печи. Для изготовления решетки использовалась твердая сталь из-за ее термостойкости. Соотношение между диаметром кастрюли (кастрюли) и камерой сгорания было принято во внимание при определении размера печи (таблица 1; рисунок 1). В качестве литейных материалов были выбраны опилки и глина.

9

2

9037 9033 31-35 35,0 14

диаметр горшка, D (см) Горшок емкости (L) J (см) (см) (см) (см 2 ) камерные размеры

до 2 9 до 2,7 11 16.5 27,5 121 11 × 11
25 2.7-7.5 12 12 18.0 30.0 144 12 × 12
26-30 26-30 7.5-9.8 13 19,5 32,5 169 3 13 × 13
9.8-15.7 14 21,0 196 14 ×

J = ширина камеры сгорания, К  = высота камеры сгорания от пожарного магазина, H  = общая высота камеры сгорания, D  = диаметр кастрюли. Источник: Министерство энергетики и разработки полезных ископаемых [18, 29].
2.1.2. Размеры печи

Изометрический чертеж различных компонентов каминной печи был выполнен с использованием программного обеспечения CATIA (p3 V5-6 R2016 SP4.0, Dessaut Systems, Франция) на основе кастрюли диаметром 26 см (рис. 2 и 3).

2.1.3. Конструкция печи

Два куска L-образных чугунных плит (130 мм × 130 мм) были сварены, чтобы сформировать полый квадрат высотой 325 мм для камеры сгорания.Два других куска L-образных чугунных пластин (130 мм × 90 мм) были сварены, чтобы сформировать полый квадрат длиной 195 мм для пожарного магазина. Другая пара Г-образных чугунных пластин (130 мм × 40 мм) была соединена и сварена из полого квадрата длиной 195 мм (воздушный проход). Затем были соединены и сварены камера сгорания, магазин огня и воздуховод (рис. 4(а)).

Основание внутренней гильзы изготовлено из чугунной пластины диаметром 300  мм. Затем из пластины диаметром 300 мм, измеренной непосредственно от центра пластины, вырезали полый квадрат размером 130 мм × 130 мм для формирования основания внутренней гильзы. Затем он был приварен к верхней части камеры сгорания. Юбка кастрюли была изготовлена ​​из листового чугуна размером 942 мм × 120 мм × 1,2 мм. Часть 942 мм была согнута, чтобы образовать полую секцию диаметром 300 мм, высотой 120 мм и толщиной 1,2 мм. Полый цилиндр (юбка кастрюли) укладывался на дно внутренней гильзы и приваривался к примыкающей части.

Внутренний цилиндр был получен путем измерения и вырезания пластины из мягкой стали размерами 1256 мм × 485 мм и толщиной 1,2 мм.Затем полученную листовую пластину согнули, чтобы сформировать полый цилиндр диаметром 400 мм для внутреннего цилиндра высотой 485 мм. Затем вставляли внутренний цилиндр и располагали его концентрически с внутренней гильзой так, чтобы он находился на расстоянии 50 мм от стенок внутренней гильзы. Внешний цилиндр был получен путем измерения и вырезания листа мягкой стали размерами 1570 мм × 485 мм и толщиной 1,2 мм. Вырезанная листовая пластина была согнута, чтобы сформировать полый цилиндр диаметром 500 мм (внешний цилиндр). Его вставили и расположили концентрично внутреннему цилиндру так, чтобы он находился на расстоянии 50 мм от стенок внутреннего цилиндра (рис. 4(b)).

Решетка изготовлена ​​из твердой стали диаметром 10 мм. Он был изготовлен в форме квадрата (120 мм × 120 мм), чтобы соответствовать полой секции камеры сгорания (рис. 4(b)). Шесть кусков твердой стали длиной 100 мм, расположенных на расстоянии 12 мм, и два куска твердой стали (длиной 120 мм и диаметром 10 мм каждый) были вырезаны, соединены, а затем сварены с образованием квадрата размером 120 мм × 120 мм.

Нижняя пластина (диаметром 500 мм) изготовлена ​​из листа мягкой стали толщиной 1,2 мм и приварена к днищу внешнего цилиндра.Была вырезана верхняя пластина (диаметром 500 мм), изготовленная из листа мягкой стали толщиной 1,2 мм. Из него вырезали полую круглую секцию диаметром 300  мм, чтобы сформировать полую круглую пластину. Глину и опилки просеивали с помощью проволочной сетки 2 мм для обеспечения однородности смеси. К смеси опилок и глины (1 : 1) медленно добавляли воду до тех пор, пока она не стала пригодной для формования. Затем из формовочной смеси глины и опилок была отлита печь для костра, после чего она была спрессована для обеспечения равномерного уплотнения (первый слой). После этого в печь в оставшееся цилиндрическое пространство (второй слой) бросали только опилки, как показано на рис. 4(с).Он был спрессован тяжелым твердым материалом вручную, чтобы обеспечить равномерную скорость уплотнения. Затем каминная печь была окрашена в зеленый цвет (рис. 4(d)).

2.2. Вычислительное гидродинамическое моделирование
2.2.1. Допущения модели печи

Основным допущением, использованным при создании простой вычислительной гидродинамической (CFD) модели пожарной печи, была замена процесса горения потоком горячего воздуха с использованием пакета САПР, как показано на рисунке 5. Кроме того, , геометрия прототипа пожарной печи была упрощена в форме, пригодной для использования компьютером.

2.2.2. Граничные условия модели печи

Граничные условия для модели CFD были определены в таблице 2. Теплопроводность глины, опилок и опилок в используемой глине была указана Folaranmi [30].

Граница имя граничные условия -1


граничного типа

стенки корпуса Поверхность Мягкая сталь — 50 Вт м -1 К −1

Глина Стена 0.25 W M -1 K -1 -1 -1
8

Sawdust-Clay Стена 0,06 W M -1 K -1

Sawdust 0,08 W M -1 K -1 -1

впускного воздуха холодного воздуха холодный воздух температура = 27 °32
Скорость воздуха = 0. 05 мс -1 8

Горячий воздух вход Температура Hot Air Температура = 500 ° C
Воздушная скорость = 0,05 мс -1

2.2.3. Создание сетки и моделирование

Приведенные выше предположения и граничные условия были использованы для моделирования печи с использованием Ubuntu версии 15.10, которая является дистрибутивом Linux. Ubuntu предоставляет платформу для работы с Salome® (версия 7.7.1), CFMesh® (версия 1.1.1), OpenFoam® (версия 3.0) и ParaView® (версия 4.4.0). Поверхностная сетка каминной печи была создана с использованием Salome®, как показано на рисунке 5. Она использовалась для инициализации сетки, чтобы сделать маленькие треугольники, чтобы позволить компьютеру более точно проанализировать результат. Затем была экспортирована поверхностная сетка, а объемная сетка была сгенерирована с использованием скрипта CFMesh®. Кейс был настроен и решен в OpenFoam на основе скриптов. Затем это было обработано в ParaView (версия 4.4.0), который представляет собой графический интерфейс пользователя.

Был использован BuoyantSimpleFoam, который является решателем OpenFoam®. Источник энергии был снабжен такими значениями, чтобы температура составляла около 900 K (значение, взятое из литературы для сжигания древесины), как показано на рисунке 5. Температура и скорость измерялись с интервалом в 0,5 секунды с использованием Linux Ubuntu 15.10, пока не остановились, и их профили были созданы в ParaView®.

2.3. Процедуры испытаний

Испытания печей проводились в Центре ресурсов биомассы и обучения лесному хозяйству Ньябейского лесохозяйственного колледжа на окраине леса Будонго, Масинди, Уганда.Это место было выбрано из-за наличия оборудования для испытаний печей и выбранных пород деревьев в этом районе.

2.3.1. Содержание влаги в топливной биомассе

Senna spectabilis ( виды Cassia ), Eucalyptus grandis ( виды Eucalyptus ) и Pinus caribaea (виды сосны) в качестве обычно используемого древесного топлива исследование [31, 32]. Первые два были выбраны из-за их высокой степени коппинга, в то время как P.caribea был выбран из-за высокого содержания смолы. Три повторения из трех видов топлива из биомассы были разрезаны на куски (2 см × 2 см × 2 см) с использованием бензиновой распиловочной машины. Их взвешивали с использованием калиброванных цифровых аналитических весов Mettler PM200 (Marshall Scientific, Hampton, NH, USA). Образцы помещали в электрическую печь при 105°С на 24 часа, а затем повторно взвешивали. Содержание влаги в топливе из биомассы определяли как на влажную, так и на сухую основу (уравнения (1) и (2)) [33].где MC db – влагосодержание на сухой основе (%), MC wb – влагосодержание на сырой основе (%), M i – исходная масса топлива (), а M f — конечная масса топлива ().

2.3.2. Определение теплотворной способности топлива из биомассы

Для определения теплотворной способности используемого топлива из биомассы использовали калориметр с медной бомбой. Известную массу топлива подали в калориметр и зажгли, чтобы нагреть 2 кг воды.Топливо сжигали в присутствии кислорода до полного сгорания. Изменение температуры воды считывали с ручного термометра и записывали. Теплотворная способность топлива рассчитывалась по уравнению (3). Для каждого топлива из биомассы было проведено три повторения, и для определения теплового КПД использовалась средняя теплотворная способность.

– масса использованной воды (кг), C w – удельная теплоемкость воды (4186,0 кДж кг −1 C −1 ), C c – удельная теплоемкость калориметра (363.8 кДж кг -1 C -1 ).

2.3.3. Испытание на кипячение воды

Испытание на кипение воды (WBT) использовалось для оценки общих тепловых характеристик печи. Это было достигнуто с помощью трех этапов, которые состояли из (1) доведения воды до кипения при холодном запуске, (2) доведения воды до кипения, когда плита горячая, и (3) поддержания температуры кипения воды. В эксперименте WBT вода нагревалась до температуры кипения. Измерялось время, затрачиваемое на кипячение заданного количества воды, удельный расход дров, а также оценивалась тепловая эффективность как при высоком, так и при низком энерговкладе.Тест проводился в соответствии с Добровольцами в технической помощи [15, 34]. Параметры, измеряемые во время испытаний печи, включали массу израсходованного топлива, температуру окружающего воздуха, время запуска, время работы, температуру воды и массу полукокса, полученного в конце испытаний.

Температура окружающего воздуха регистрировалась в каждом эксперименте с помощью термометра с точностью до 1°C. Время запуска топки для каждого вида топлива измеряли с помощью секундомера с точностью до 1 секунды.Это было сделано для определения легкости запуска топлива. Время работы топлива в топке измеряли секундомером с точностью до 1 секунды. Это было сделано для имитации приготовления пищи с использованием прототипа пожарной печи. Через каждые 2 минуты регистрировали температуру воды. Воде давали достичь точки кипения, и кипячение продолжали до тех пор, пока не были израсходованы 45 минут кипячения.

2.3.4. Определение толщины теплоизоляционного слоя топки

Создан тепловой поток стенки топки.По максимальной температуре определяли минимальную толщину изоляционного слоя. С учетом температуры у стенки и теплового потока толщина опилко-глиняной смеси, необходимая для получения температуры окружающей среды на наружной стенке изоляционного слоя, определялась по закону теплопроводности (уравнение (4)), где Ом – тепловой поток (Вт м −2 ), к – теплопроводность (Вт м −1 К −1 ), L – толщина слоя теплоизоляции (см), Т Hot — это температура в горячем состоянии (K), а T Ambient — это температура окружающей среды (K).

2.4. Анализ данных

Все числовые данные экспериментов, проведенных в трех экземплярах, были записаны в Microsoft Excel 2016 (Microsoft Corporation, США) и использованы с протоколом WBT версии 4. 2.4. Результаты были подвергнуты однофакторному дисперсионному анализу с последующим тестом Тьюки HSD со статистической значимостью, установленной на уровне . Анализы проводились с использованием R для статистического анализа (R Core Team, 2013).

3. Результаты и обсуждение
3.1. Содержание влаги в используемом топливе из биомассы

Содержание влаги (MC) в топливе из биомассы показано в таблице 3.Результаты показали, что видов S. spectabilis имели самую высокую MC, за ними следуют P. caribaea, и, наконец, E. grandis . Содержание влаги влияет на скорость горения топлива. Сухая биомасса имеет более высокую теплотворную способность (или чистый энергетический потенциал), поскольку она использует мало своей энергии для испарения любой влаги. Повышенная влажность означает, что для приготовления пищи доступно меньше энергии. Влажная или «зеленая» древесина плохо горит и тратит большую часть своего тепла на производство пара. Что еще хуже, пар растворяет легковоспламеняющиеся и кислотные смолы, которые прилипают, блокируют и могут очень быстро повредить печь. Практически все проблемы, связанные с сжиганием дров, связаны с использованием сырого топлива. Для эффективного горения древесина должна быть выдержана или высушена до содержания влаги от 15 до 20% [35]. По данным SOLIFTEC [35], свежее бревно весом 1 кг с влажностью 60% может выделять чуть менее 2 кВт тепловой энергии по сравнению с сухим бревном весом 1 кг с содержанием 25% MC, которое может примерно удвоить количество тепла на кВт до около 4 кВт. Таким образом, топлива с низким МС увеличивают выход тепловой энергии. Таким образом, топливо должно быть высушено, чтобы уменьшить его MC перед испытанием/использованием.Результаты MC-анализа древесины эвкалипта сорта в этом исследовании сравнимы с 5,64%, о которых сообщалось ранее на влажной основе в Эфиопии [36].


Биомасса топлива сухой основе влажной основе

+ Эвкалипт Grandis 9,09 ± 0,08 8,33 ± 0,06
Сенна зрелищная 14. 29 ± 0.10 12.50 ± 0,08
Pinus Caribaea 11.11 ± 0,09 10,0 ± 0,07


3.2. Калоритные значения топлива биомассы

Биомассы имели различные значения нагрева с S. Spectabiliis , имеющие наибольшее значение 22,68 ± 0,075 мДж кг -1 , а затем E. Grandis с 19,750 ± 0,050 мм кг -1 , а затем р.caribaea с 18,684 ± 0,207 МДж кг -1 . Теплотворная способность используемого топлива влияет на тепловой КПД печей, так как они прямо пропорциональны. Разница вызвана более высоким содержанием лигнина и смолы в этих видах. Senna spectabilis может содержать больше лигнина, чем остальные протестированные виды древесного топлива, отсюда и его высокая теплотворная способность.

3.3. Время запуска топлива из биомассы

Время запуска топлива из биомассы связано с объемной плотностью. Чем ниже насыпная плотность топлива из биомассы, тем меньше время запуска и наоборот. У Pinus caribaea самое низкое время начала — 0,82 минуты, а у E. grandis — самое высокое время начала — 2,43 минуты (рис. 6). Однофакторный дисперсионный анализ времени запуска топлива из биомассы показал, что существует значительная разница во времени запуска различных видов топлива из биомассы ().


3.4. Время закипания 5 литров воды на плите

Senna spectabilis имеет самое высокое значение времени закипания как при холодном, так и при горячем старте — 15 и 12 минут.7 минут соответственно. Eucalyptus grandis потребовалось 10,3 минуты для холодного запуска и 9,3 минуты для горячего запуска, в то время как P. caribaea имел самое низкое время кипения 8,2 минуты для холодного запуска и 7,0 минут для горячего запуска (рис. 7). Это указывало на то, что в единицу времени выделялось больше энергии у P. caribaea по сравнению с S. spectabilis и E. grandis . Эти различия были значительными () для теста горячего старта. Тем не менее, не было существенной разницы между топливом из биомассы сосны и эвкалипта в отношении времени, необходимого для закипания воды в огневой печи во время фазы холодного запуска ().


Согласно Ariho et al. [31], топливо из биомассы с более высокой энергией, выделяемой в единицу времени, всегда имеет более низкое время кипения. Следовательно, P. caribaea , который выделял наибольшее количество энергии в единицу времени, требовал наименьшей энергии для кипения по сравнению с S. spectabilis и E. grandis . Как показано на Рисунке 7, S. spectabilis потребовалось больше всего времени, и это показало, что он поглощал меньше энергии в единицу времени в огневой печи. Наименьшее время, необходимое для нагревания 5 литров воды до температуры кипения на P.caribea могло быть связано с его структурными свойствами. Структура широко распространена с большой площадью поверхности, что позволило ей загореться и, следовательно, быстрее довести воду до кипения по сравнению с другими видами топлива из биомассы.

3.5. Скорость горения топлива из биомассы

Скорость горения тестируемых видов топлива варьировалась, как показано на рис. 8. Самая низкая скорость горения топлива Senna spectabilis при холодном пуске составила 19   г/мин, за ним следует 39   г/мин для E. .grandis и P.caribaea с максимальным значением 65  г/мин с аналогичными тенденциями как при горячем запуске, так и при кипячении. Объемная плотность обратно пропорциональна скорости горения. Pinus caribaea имеет большую площадь поверхности, чем и объясняется его высокая скорость горения [31]. Однофакторный дисперсионный анализ показал, что существуют значительные различия () в скоростях сжигания топлива из биомассы. Согласно Арихо и соавт. [31], на скорость горения топлив влияет их объемная плотность.


3.6. Удельный расход топлива пожарной печи

Удельный расход топлива (SFC), как определено протоколом WBT, представляет собой топливо, необходимое для производства единицы продукции. Это мера количества топлива, необходимого для производства одного литра (или килограмма) кипящей воды [7]. SFC варьировался для топлива из биомассы (рис. 9). Pinus caribaea имел самый высокий SFC 108 g L −1 , затем E. grandis с 82 g L −1 и, наконец, S. spectabilis −1  1  g с самым низким значением −1 . 1 .Существовали значительные различия в SFC топлива из биомассы при использовании в проектируемой печи (). Сообщается, что SFC обратно пропорционален объемной плотности топлива из биомассы [31]; т. е. чем выше насыпная плотность топлива из биомассы, тем ниже SFC и наоборот. Более низкий SFC приводит к более чистому и быстрому приготовлению пищи [31]. На Рисунке 9 резкое увеличение SFC P. caribaea может быть связано с его низкой плотностью по сравнению с остальными испытанными видами топлива, что способствовало высокому количеству потребляемого топлива на литр кипяченой воды.


3.7. Тепловой КПД пожарной печи

WBT представляет собой упрощенную симуляцию типичного процесса приготовления пищи, которая измеряет, насколько эффективно печь использует топливо для нагрева воды в кастрюле, а также количество производимых выбросов [37]. WBT состоит из трех последовательных фаз: фаза высокой мощности холодного запуска, фаза высокой мощности горячего запуска и фаза кипячения. Измерение производительности печи как при высокой, так и при низкой (фаза кипячения) мощности имитирует то, что может произойти при приготовлении пищи, включающей кипячение и кипячение.Этот тип приготовления является наиболее распространенным [38]. Тепловой КПД каминной печи, полученный с использованием испытанного биотоплива, показан в таблице 4. Senna spectabilis имел самый высокий тепловой КПД 35,5% при холодном запуске, а P. caribaea имел самый низкий тепловой КПД 19,3% при холодном запуске. . Senna spectabilis имеет самую низкую тепловую эффективность 23,8% при кипячении. Различия в тепловых КПД были статистически значимыми (). Энергоэффективность влияет на характеристики топлива из биомассы в топке во время кипячения.Объемная плотность топлива влияла на его скорость горения: более плотное топливо имело более низкую скорость горения, чем его менее плотные аналоги.


Биомасса топлива Холодный старт Горячий старт Simmer

сенна spectabilis 35,5 ± 2,5 35,0 ± 2,6 23,8 ± 1,2
Pinus caribaea 19.3 ± 1,2 22,0 ± 1,0 34,3 ± 1,5
Эвкалипт Grandis 25,7 ± 1,7 29,0 ± 2,0 29,7 ± 1,5

Шрайнера [ 39] сообщили, что тепловой КПД экранированных пожарных печей с низкой изоляцией, испытанных с использованием пород сосны, составил 13%, 18% и 21% на фазах холодного запуска, горячего запуска и кипячения соответственно. Значения были сравнительно ниже, чем полученные с использованием P.caribea в этом исследовании. Следовательно, это означает, что изоляция печи опилками повысила ее тепловую эффективность.

3.8. Результаты CFD-моделирования

Вычислительное гидродинамическое моделирование было выполнено для визуализации процессов горения внутри камеры, а также для отображения контуров температуры поперек стенки печи. Это помогло наблюдать за влиянием изоляции на печь во время работы.

3.8.1. Температурные контуры

Сгенерированные температурные контуры пожарной печи показаны на рисунке 10.Области теплых и горячих температур показаны оранжевым и красным цветами, а холодные – синим и фиолетовым. Печь оставалась холодной, поэтому горячий воздух ограничивался камерой сгорания, тем самым повышая эффективность теплопередачи к котлу.

3.8.2. Графики монитора

Графики стабилизировались через 250 секунд. Профили температуры и скорости показаны на рисунках 11 и 12 соответственно. Были созданы поля температуры и скорости печки (рис. 13 и 14 соответственно).Модель показала, что температура внутри печи может быть около 600 К, тогда как температура стенки может повышаться до 800 К и продолжает снижаться на внешней стенке печи. Это означает, что глиняно-опилочный слой обеспечивал хорошую теплоизоляцию топки за счет понижения температуры по направлению к наружной стене.




Как показано на рис. 11, температура внутри камеры сгорания увеличивалась со временем, а затем оставалась постоянной при максимальной температуре 900 K.Температура внутри камеры сгорания печи может поддерживаться, и, следовательно, тепло может передаваться в котел для приготовления пищи.

Скорость внутри камеры сгорания быстро уменьшалась и оставалась постоянной (рис. 12). Это означает, что поток горячих газов внутри камеры не подвергался влиянию внешней среды, поскольку он контролировался внутри камеры.

Как показано на рисунке 13, температурные поля внутри камеры сгорания составляли 600 K с преобладанием красно-оранжевого цвета внутри камеры вплоть до верха, что указывало на влияние высоких температур.Дымовые газы равномерно распределялись внутри камеры, что позволяло достичь хороших результатов приготовления пищи. Повышение температуры на стенке до 800 К произошло из-за материала чугуна, который является хорошим теплопроводником.

На рис. 14 скорость потока была самой высокой на входе воздуха и уменьшалась в камере сгорания с почти постоянным потоком, поскольку он был окрашен в зеленый цвет почти на всем протяжении. Это было связано с экранированием камеры сгорания изолированной топки, что снижает скорость потока по сравнению с традиционными открытыми печами.Скорость потока была наименьшей на пожарном входе, где температура горения была самой высокой.

3.9. Минимальная толщина слоя изоляции

Генерируемый тепловой поток показан на рисунке 15. Отрицательное значение означает, что тепловой поток покидал область жидкости. Минимальное значение составило -540 Вт м -2 , а максимальное полученное значение составило 10,27 Вт м -2 . Тепловой поток распределялся по всей камере сгорания. Учитывая теплопроводность, k  = 0.06 Вт м −1  K −1 для 30 % опилок в глине, приняв Q  = 600 Вт м −2 , минимальная толщина изоляционного слоя составила 6 см (рассчитана путем замены уравнение (4)). Таким образом, толщина слоя менее 6 см обеспечивала хорошую теплоизоляцию печи. Толщина изоляционного слоя может быть уменьшена до 6 см, при этом тепло остается ограниченным камерой сгорания. Это, следовательно, может дать снижение веса печи и, таким образом, сделать ее более портативной.Согласно Фоларанми [30], толщина изоляции может быть уменьшена за счет увеличения количества опилок, поскольку увеличение процентного содержания опилок снижает теплопроводность (рис. 16). Таким образом, при большем количестве опилок толщина может быть даже ниже 6 см.



4. Заключение

Были выполнены конструкция и испытания прототипа изолированной пожарной печи с диаметром кастрюли 26  см, печь исследована с помощью программного обеспечения для вычислительной гидродинамики. Испытание на кипячение воды было проведено для измерения общей производительности кухонной плиты, использующей три вида топлива из биомассы, а именно S.spectabilis , P. caribaea и E. grandis . Senna spectabilis имел самый высокий тепловой КПД 35,5%, в то время как E. grandis и Pinus caribaea имели средний тепловой КПД 25,7% и 19,3% при холодном запуске. Вычислительная гидродинамика показала, что тепло концентрируется внутри камеры сгорания из-за идеальной изоляции печи опилками по мере снижения температуры по направлению к стенке печи. Образовавшийся тепловой поток показал, что толщина изоляционного слоя печи может составлять 6 см или менее, в то время как печь все еще остается горячей.

Доступность данных

Необработанные данные, подтверждающие выводы этого исследования, можно получить у соответствующего автора по обоснованному запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в связи с публикацией данной статьи.

Благодарности

Авторы благодарят менеджера Центра энергетических ресурсов биомассы и учебного центра (BERTC) — Колледж лесного хозяйства Ньябьея, Масинди, Уганда, за предоставление лаборатории и испытательного оборудования, которые сделали это исследование успешным. Джаспер Окино и Элли Оломо благодарны программе «Мобильность для инновационных технологий использования возобновляемых источников энергии» (MIRET) (в рамках Программы внутриафриканской академической мобильности при финансировании Европейского союза), организованной в Университете Мои, за присужденные им стипендии, благодаря которым это сотрудничество стало возможным. Тимоти Омара благодарен Всемирному банку и Межуниверситетскому совету Восточной Африки (IUCEA) за стипендию, присужденную ему через Африканский центр передового опыта II в области фитохимии, текстиля и возобновляемых источников энергии (ACE II PTRE) в Университете Мои ( Кения), что сделало возможным это сотрудничество.

БАНКЛОДИ ВОСПОМИНАНИЯ


Печи на опилках

Во время Второй мировой войны опилки использовались в качестве топливо для нагрева воды и приготовления пищи на печи простой конструкции. Опилки легко доставались с лесопилки на мельнице. Лейн (за нынешним отелем «Миллрейс») и с лесопилка в Холл-Дэрс за 2 пенса. полный мешок. Мешки опилки можно было собирать и привозить домой на ручных тележках или несколько мешков в тележке с ослом или без него!

Печка состояла из пустой десятигаллонной бочка для масла или аналогичная емкость.Отверстие, около двух дюймов в диаметр, будет сделан в центре нижней части барабана. Ручку щетки держат вертикально в центре барабан, в то время как опилки будут плотно упакованы в барабан. Когда она наполнялась доверху, ручка метлы осторожно удалены, оставив отверстие прямо в упакованных опилках, чтобы отверстие в нижней части барабана.

Барабан ставится на два кирпича или цемент. блоков, а под ними зажигались газеты.Опилки воспламенится через отверстие, оставленное ручкой метлы, и будет продолжать гореть со всех сторон. Два железных стержня будут помещены сверху барабана, а на них стоял бы чайник или кастрюля, над дырой в горящих опилках. Опилки продолжат жечь около трех-четырех часов и более, кипяток и Готовка.

Сначала печь использовалась на открытом воздухе, но вскоре стало понятно, что его можно разместить в камине на кухне если бы это был открытый камин или очаг большой достаточно для размещения печи под отверстием дымохода.
Это оказалось очень дешевым и эффективным способом приготовления пищи. во время чрезвычайной ситуации.

Двухбарабанная печь на опилках

Гэри Гэрриотта

РАЗРАБОТКА ОТЧЕТ — Двухбарабанная печь на опилках
Гэри Гэрриот

Это специальная разработка VOA на английском языке. Отчет.

Опилки — это то, что остается после деревьев и бревен распиливают на доски для строительства домов и других сооружений. В во многих частях мира опилки считаются отходами.Это выброшено или оставить под дождем, чтобы смыть.

Опилки трудно сжигать, поэтому не часто считается топливом. Тем не менее, можно сжигать опилки, чтобы обеспечить подогреть или приготовить еду. Один из способов – соорудить печь из двух больших емкостей. или барабаны. Чтобы построить такую, поместите столитровую бочку в двухсотлитровую. барабан. Меньший барабан удерживается на месте фальшполом, который соединяет на больший барабан.

Три металлические ножки поддерживают большой барабан.То ножки удерживают конструкцию над землей. Под фальшполом находится пространство, где размещается топливо из опилок. Есть дыры в фальшивом пол, пропускающий воздух.

При горении опилок дым выходит из маленький барабан без крышки на большой барабан с крышкой. В стенку наружного барабана помещаются трубы для отвода дыма наружу. Место для топлива и отверстия в трубах можно изменить, если требуется больше или меньше тепла.

Чтобы сделать топливо, поместите опилки в круглый деревянный контейнер диаметром около метра. Оставь дыру в центре. Сделайте опилки твердыми, ударяя по ним снова и снова. палкой или камнем. Затем очень осторожно снимите деревянный контейнер.

Опилки сохраняют ту же форму, что и это было внутри деревянного контейнера. Поместите небольшие кусочки бумаги в дыра. Когда бумагу поджигают спичкой, опилки вокруг него начинает гореть.Важно, чтобы опилки были максимально сухими. насколько это возможно. Сухими опилками эта печь может обогреть небольшую комнату за шесть-восемь часов.

В течение первых двух часов горения в центре крышки на большом барабане достаточно тепла, чтобы закипеть воды или для приготовления пищи. Помимо опилок, другие виды отходов с пилорамы можно сжечь в печке.

Вы можете получить больше информации об этом виде плиты от группы Добровольцы в техпомощь.Ты сможешь свяжитесь с VITA через Интернет на сайте www.vita.org.

Этот специальный отчет «Голоса Америки» на английском языке был написан Гэри Гэрриоттом.

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.