Ракетная печь на угле: чертежи, фото и видео инструкция

Содержание

чертежи, фото и видео инструкция

Этот прибор, несмотря на наши бравые космические достижения, в нашей стране еще пока мало, кому известен. И уж совершенно точно, только единицы интересуются тем, как сделать ракетную печь своими руками, поскольку не понимают принципа ее работы.

Фото 1 Ракетная печь в интерьере

Это относительно новое слово в отечественной отопительной среде, пришедшее из Германии. Залогом небывалой популярности на родине выступают простая дешевая конструкция вкупе с высоким КПД и при малейшем отсутствии признаков сажи. Учитывая то, что изготовить самостоятельно оборудование совсем несложно, мы расскажем, как это сделать, приведем чертежи, рекомендации специалистов, видео и фото.

Как ни странно, но само название «ракетная печь» никакого отношения ни к космосу, ни к собственно ракетам не имеет. Единственная аналогия, которая может отдаленно об этом напомнить – струя пламени, поднимающаяся наверх в мобильных установках.

Конструктивная особенность печи заключается в наличии колпака, куда поступают дымовые газы и где происходит окончательное сгорание осадка. Под колпаком температура уже в течение первых 2-х часов повышается до 10000С, в результате чего все сгорает без осадка, а выхлоп формируется только в виде пара и углерода. При этом газы свободно циркулируют по каналам без принудительной тяги, которая обычно создается дымоходной трубой.

Такая конструкция позволяет использовать печь не только для отопления помещения, но и для нагрева пиши или воды (на колпаке). Если дымоход пустить через определенный участок комнаты, вплоть до лежака, он также будет нагреваться.

Фото 2 Ракетная печь в интерьере

В числе основных преимуществ ракетных печей можно отметить следующее:

  • высокий коэффициент полезного действия – 85%;
  • очень быстрый нагрев помещения – 50 кв.
    м. за 45-60 мин;
  • отсутствие сажи и, как следствие, сажных отложений – при температуре выше 1000 градусов все сгорает без остатка;
  • возможность использовать любое твердое топливо;
  • минимальный расход – при равной температуре и продолжительности горения ракетная печь потребляет в 4-5 раз меньше топлива, чем обычная печь.

Самая простая ракета работает по формуле прямого горения – это мобильные конструкции, которые легко собираются в походных условиях буквально из подручных материалов и также легко демонтируются.

Самая простая конструкция из бочки или газового баллона

Если речь идет только о первых этапах самостоятельного изготовления ракетной печи (см.видео), то знакомство все же стоит начать с простейшей конструкции.  Походная печка представлена в виде загнутого отрезка трубы, где объединены топливная камера и зольник.

Фото 3 Печь-ракета походная

Для топлива к нижней части приваривается стальная пластина, на дне которой прорезается отверстие для подсоса воздуха.

Можно для изготовления использовать любую прямую цилиндрическую емкость – на чертеже печи ракеты видно, как происходит процесс прямого горения.

Фото 4 Схема походной ракеты

Для повышения эффективности конструкции рекомендуется использовать вторичный кожух. Его можно изготовить из бочки или использованного газового баллона.

Видео 1 Простая конструкция переносной варочной ракетной печи

Ракетная печь из кирпича за 20 минут

Если под рукой есть 20-30 кирпичей, простую ракетную печь можно сделать своими руками всего за несколько минут. Причем для кладки не понадобится никаких клеящих составов.

Выкладываете из кирпича, как показано на фото, вертикальную камеру сгорания. При этом посуда на колпак ставится таким образом, чтобы не препятствовать движению выделяемых газов

Кирпичная печь ракетного типа своими руками:

Фото 5 Печь Ракета из 20 кирпичей

Чтобы подобная конструкция работала хорошо, необходима теплая труба. Этот термин среди печников обозначает предварительный прогон щепок и бумаги, чтобы труба прогрелась. В холодной трубе будет застой газа, что затруднит нагрев. А уж если труба теплая, тогда при поджиге дров в канале появляется мощная тяга.

Для справки. В указанных выше простейших конструкциях из газового баллона или трубы есть существенный недостаток – вертикальная загрузка дров. С каждым разом приходится подвигать дрова в камеру, когда они прогорают и только после этого подкладывать. Стационарные ракетные печи на угле или длительного горения предусматривают уже вертикальную закладку, что многократно упрощает эксплуатацию.

Печь-ракета длительного горения

Фото 6 Конструкция стационарной печи-ракеты

Схема ракетные реактивные печи своими руками

Для того, чтобы сделать такой агрегат своими руками, необходимо определиться с габаритами и конструктивными элементами.

Как работает ракета:

Как видно из чертежа, за основу принимается диаметр колпака (D), который закрывает верх трубы, и его поперечное сечение (S).

На основании этих показателей рассчитываются размеры ракетной печи:

  • высота барабана составляет 2 его диаметра;
  • высота глиняной обмазки – 2/3 высоты;
  • толщина обмазки – 1/3  диаметра;
  • площадь сечения трубы – 7% от ее поперченного сечения;
  • площадь поддувала – 1/2 сечения трубы;
  • жаровая труба по горизонтали и вертикали должна быть одинаковой;
  • объем зольника – 4-6% от высоты барабана;
  • площадь сечения внешнего дымохода —  двойное поперченное сечение трубы.
  • толщина изоляционного слоя (саманная подушка) под наружным дымоходом 60 мм;
  • толщина обмазки лежанки – 1/4 диаметра барабана;
  • высота внешней трубы – 4000 мм;
  • длина газохода напрямую зависит от диаметра барабана. Если для его изготовления взяли металлическую емкость диаметром 50-60 см и объемом 200 литров, то длина газоходной трубы будет минимально 6 метров.
    Если диаметр вполовину меньше, то и лежанку следует делать до 4х метров.

Если вы делаете стационарную ракетную печь своими руками, обязательно обратите внимание на футеровку верхней части трубы. Это необходимо для изоляции жаровни от стенок печи, чтобы не допустить перегрева стенок. Для футеровки можно использовать шамотные кирпичи.

Фото примеров оригинального исполнения

Примечательно, что в защите нуждаются не только стенки, но и сама футеровка. Для того, чтобы оградить ее от горючих газов, можно создать металлическую обшивку и засыпать ее речным песком. С этой целью можно использовать любой подручный металлический предмет – бочку, ведро, оцинковку.

Песок в ведро засыпается слой за слоем, при этом каждый обильно поливается водой для надлежащей утрамбовки. Когда наполнили защиту песком доверху, оставляете на 7-10 дней на просушивание.

Футеровка жаровни делается гораздо быстрее – на глиняный раствор укладывается шамотный кирпич, а в пространство между последним и стенкой также придется послойно засыпать песком – с водой и временем на просушку.

Схема футеровки трубы

Все дальнейшие работы по монтажу ракетной печи реактивного типа продолжаются только послу того как высохнет не только футеровка, но и глиняная защита, которая наносится поверх верхнего среза.

Перед тем, как делать стационарную конструкцию, потренируйтесь на походном образце. Уже после первого опыта станет понятно даже, если вы не читали книги для ракетных печей.

Недостатки отопительного прибора

  1. Нередко этот прибор используют для подогрева пищи или воды – действительно, огромный объем тепла, раскаленный колпак, почему бы не воспользоваться такой идеей? Однако, подключение водяного контура с тем, чтобы отапливать весь дом, а не комнату, невозможно. Конструкция настолько проста, что любое вмешательство, в том числе змеевиком, нарушит ход работы.
  2. Удивительно, на такой легкий мобильный прибор для отопления совершенно не подходит ни для бани, ни для гаража. Даже при высокой своей эффективности походная установка не разогреет воздух в парилке до необходимого минимума. А в гараже или на складе не рекомендуется использовать приборы с прямым открытым огнем.

Схема сборки переносной ракетной печи

В этой статье мы приведем пример походной установки, для чего не понадобятся никакие кладочные или отделочные материалы.

Необходимые материалы:

  • 2 ведра;
  • труба из нержавеющей стали;
  • речной песок или щебень для футеровки.

Шаг 1. Вырезаете в боковине одного из ведер отверстие по диаметру трубы на высоте 5 см от днища. Высоты должно хватит для того, чтобы засыпать в ведро щебень или песок.

Шаг 2. Разделяете трубу на 2 части – короткий загрузочный участок и блинное колено-дымоход.

Шаг 2. Вставляете трубу в отверстие в ведре.

Шаг 4. Вырезаете по аналогии с п.1 отверстие в ведре, но уже непосредственно в днище. Диаметр отверстия соответствует диаметру трубы. Вставляете трубу.

Шаг 5. Засыпаете в ведро песок или щебенку, которые будут выступать как аккумулятор тепла жаровой трубы.

Шаг 6. Изготовление ножек или подставки. Для этого подойдет обычная арматура, которую сгибают под давлением и вырезают основу.

Ракетная печь из газового баллона

Это усложненный усовершенствованный вариант, для изготовления которого понадобится уже использованный газовый баллон и прямоугольная труба 4 мм.

Схема остается точно такой же с тем лишь исключением, что горючие газы отводятся сбоку через отверстие, а не сверху, как это происходит с походными образцами.

Если есть необходимость готовить пищу или подогревать ее верхняя часть баллона с краном срезается, а поверх наваривается плоская пластина.

Видео 2 Делаем печь-ракету своими руками

Ракетная печь: варочная и отопительная

  1. Конструкция ракетной печи
  2. Виды ракетной печи
  3. Достоинства и недостатки реактивных печей
  4. Варочная ракетная печь своими руками (видео)
  5. Ракетные печи (фотогалерея)

Ракетная печь – отопительный прибор высокой эффективности с вертикальной топочной камерой небольшого диаметра. Конструкция печи довольно проста и сделать ее самостоятельно по силам даже простому пользователю, знакомому со сваркой, а не только профессиональному печнику.

Топливо ракетной печи сжигается практически полностью, благодаря конструктивным особенностям, позволяющим прибору работать в режиме длительного горения.

Чаще всего ракетную печь используют для приготовления пищи, но также очень популярны отопительные варианты, с подогревом пола или с организацией теплого лежака. Это объясняется высокой экономичностью печи, ее эффективностью и возможностью использования самого примитивного топлива: сухих веток, травы и шишек. При этом сгорают не только древесные отходы, но и сажа, так как в рабочем режиме прибора достигается высокая температура нагрева.

Конструкция ракетной печи

Самая простая ракетная печь – это труба, согнутая под углом в девяносто градусов, размещенная в открытом металлическом цилиндре . Топкой служит более короткая горизонтальная часть прибора, а дымоходом – вертикальная. Обычно такая конструкция характерна для варочных печей, с поверхностью нагрева, размещенной на конце вертикального участка трубы. При горении топлива пламя вырывается из дымохода, подобно огню из сопла ракеты, поэтому печи такой конструкции и получили название «ракетных».

Для отопления используют ракетную печь более сложной конструкции, например, с загрузочной камерой, приваренной под углом в сорок пять градусов к корпусу, и колпаком, блокирующим выход дымовых газов через вертикальный отрезок трубы, изолированный жаропрочным утеплителем.

В нижней части ракетной печи организованы каналы для первичного и вторичного воздуха, один из которых необходим для поддержания режима первичного сгорания топлива, а второй – для розжига пиролизных газов, которые скапливаются в конце горизонтального участка трубы. В рабочем режиме печи раскаленная газовая смесь устремляется вверх, по пути отдавая тепловую энергию стенкам корпуса, и , остывая, идет вниз, но не по трубе, а между стенками корпуса и дымохода и далее – в горизонтальные дымоотводные трубы, так как спуск в обратном направлении блокирует раскаленный поток газа, поднимающегося вверх. Так как остывающий низходящий поток газа имеет высокую температуру, целесоотразно использовать его для отопления помещения, устанавливая по его периметру трубу, либо организуя сеть дымоотводных каналов в полу.

Еще один оригинальный способ забора тепла ракетной печи – установка над дымоотводом лежанки из огнеупорного материала, как это реализрвано в китайской печке канн.

Также существуют модели ракетной печи с водяной рубашкой, позволяющие не только отапливать помещение, но и обеспечивать потребителя горячей технической водой.

Виды ракетной печи

Сегодня существует следующие разновидности реактивных печей:

  • Туристские или походные варочные печи из металлических банок.
  • Металлические ракетные печи с наружным топливным бункером и горизонтальным дымоходом.
  • Печи ракеты с водной рубашкой.
  • Реактивные печи из термобетона (печь-ракета Широкова-Храмцова).
  • Кирпичная печь ракета.

Достоинства и недостатки реактивных печей

К плюсам печей ракет можно отнести:

  • Простоту конструкции.
  • Низкую стоимость материалов.
  • Достаточную тепловую эффективность.
  • Саморгулирование процесса горения.

К отрицательным свойствам реактивных печей относятся

  • Переменность КПД
  • Невозможность использования в качестве каменки – из-за того, что печь дает слишком мало тепла в инфракрасном диапазоне
  • Требование сухого топлива
  • Контроль процесса горения

Варочная ракетная печь своими руками (видео)

Ракетные печи (фотогалерея)

Проектирование и технология ракетной печи | EcoZoom

Типы печей: Дровяные печи, угольные печи и печи на гибком топливе. См. наш полный ассортимент печей ЗДЕСЬ .

Преимущества:  Наши печи экономят до 70 % топлива по сравнению с открытым огнем или малоэффективными печами и производят на 60 % меньше дыма. Они могут сэкономить пользователю до 200 долларов США в год и прослужить до 5 лет. За 5 лет эксплуатации печи спасено 30 деревьев и 12 тонн CO2!

Надежность: плит EcoZoom были протестированы Исследовательским центром Апровечо (Портленд, Орегон) и Университетом Найроби (Кения), чтобы убедиться, что они обеспечивают эффективное и безопасное приготовление пищи. Эксперты проверяют скорость приготовления местных продуктов, простоту использования, расход топлива, выбросы вредных веществ и реакцию поваров. В марте 2016 года мы связались со 100 пользователями нашей угольной печи Jiko Bora в Кении, чтобы узнать, как они работают. 96% пользователей остались довольны продуктом! Более 50% использовали дзико ежедневно, а более 90% считают, что плита сэкономила им деньги и сделала их дом более здоровым.

Угольные печи

Угольные печи EcoZoom специально разработаны для тех, кто ежедневно готовит на древесном угле. Мы продали наши угольные печи в Кении , Уганде, Сомали, Эфиопии, Нигерии и Замбии , среди прочих. В таких странах, как Кения, это реальность для многих людей, живущих в пригородных районах. По оценкам, 32% городского населения Кении по-прежнему используют твердое топливо для приготовления пищи. Когда семья использует традиционную угольную печь, изоляция часто очень плохая, и мало внимания уделялось эффективности использования топлива при проектировании. 9№ 0009

Угольные печи EcoZoom имеют изоляцию из глины и керамического волокна, что исключает потерю тепла наружу печи. Прочная чугунная верхняя часть является отличным проводником тепла, а камера сгорания меньшего размера гарантирует, что высокие температуры эффективно достигают дна котла, а не выходят за его стенки. Каждая из наших угольных печей служит до 5 лет и имеет 2-летнюю гарантию.


Дровяные печи

Наши дровяные печи стали первым продуктом, разработанным EcoZoom с момента основания компании. Первоначально разработанный для кемпинга и использования на открытом воздухе, мы поняли, что люди ежедневно готовят еду на дровах в развивающихся странах по всему миру. Мы продали наши дровяные печи в таких странах, как Руанда, Папуа-Новая Гвинея, Пакистан, Мексика, Гватемала, Эфиопия, Сомали и Нигерия и другие. Эти люди могут получить большую пользу от простой конструкции ракетной печи, а не от приготовления пищи на открытом огне.

Бытовое загрязнение воздуха убивает 4 миллиона человек в год, и приготовление пищи на дровах играет огромную роль в этой проблеме. Как правило, женщины занимаются приготовлением пищи в домашнем хозяйстве. Если женщина готовит два раза в день на дровах для своей семьи, ущерб эквивалентен выкуриванию пачки сигарет в день.

 

Женщины и девочки больше всего страдают от бытового загрязнения воздуха. Мало того, что они страдают от изнурительных проблем со здоровьем в результате постоянного воздействия загрязненного воздуха в домах, они также подвергаются риску гендерного насилия, когда им поручают сбор топлива. Женщины и девушки, живущие в сельской местности, часто могут тратить до четырех часов на пешую прогулку на большие расстояния, чтобы собрать дрова. В странах, где продолжается гражданский конфликт, эти уязвимые девушки часто попадают в засаду со стороны ополченцев, которые либо крадут у них дрова, либо еще хуже.0007 изнасиловал их .

Приготовление пищи на дровяной печи EcoZoom снижает расход топлива более чем вдвое по сравнению с открытым огнем. Печь также намного проще в обслуживании, а значит, готовит быстрее. Это означает, что женщины и девушки проводят меньше времени на кухне и собирают дрова.

Печи с гибким топливом

В более развитых странах, таких как США и Австралия, люди используют наши ракетные печи для отдыха — для походов и приготовления пищи на открытом воздухе в хорошую погоду. Они также очень популярны для обеспечения готовности к чрезвычайным ситуациям. У нас есть две модели печей, которые больше всего подходят для рекреационного использования — Плита Versa и двухконфорочная плита Plancha . Обе эти модели используют для приготовления пищи дрова, древесный уголь или твердое топливо из биомассы.

Они обладают теми же преимуществами, что и другие наши печи (экономия топлива и вредных выбросов), хотя их цена выше. Эти печи получили положительные отзывы от многих блоггеров и каналов YouTube. Посмотрите некоторые из этих обзоров в нашем плейлисте YouTube Reviews ЗДЕСЬ .

 

 

 

Древесный уголь из биомассы для ракетных печей — Appropedia, вики по устойчивому развитию

Митч Жирар и Хун Пирлесс будут работать совместно над исследованиями, проектированием, испытаниями и составлением отчета об использовании брикетов древесного угля из отходов биомассы для ракетных печей в ENGR305 в Cal Poly Humboldt, в течение весеннего семестра 2010 года. Мы будем искать знания о типе материала биомассы, связующих веществах и механизмах прессования древесного угля.

Внешние ресурсы, вероятно, будут включать в себя преподавателей HSU, недавних выпускников HSU, Исследовательский центр Aprovecho и филиалы, которые в настоящее время находятся на Гаити и работают над соответствующими технологиями для местного населения. Целью проекта является производство брикетов древесного угля из биомассы и пресса, а также испытание брикетов с использованием ракетной печи Stovetec.

Содержание

  • 1 Постановка задачи
  • 2 критерия
  • 3 Обзор литературы
    • 3. 1 Принцип конструкции печи
    • 3.2 Введение в угольные печи
    • 3.3 Сельскохозяйственные отходы
    • 3.4 Доступ и доступность
    • 3.5 Вопросы охраны окружающей среды
    • 3.6 Брикетирование древесного угля
    • 3.7 Связующие
    • 3.8 Данные
  • 4 Линия времени
  • 5 Бюджет
  • 6 Конструкция пресса для брикетов
  • 7 Процесс
    • 7.1 Подготовка (варьируется)
    • 7.2 шага
    • 7.3 Изготовление брикетов
  • 8 результатов
    • 8.1 Процесс брикетирования
    • 8.2 Испытания печи
  • 9 Тестирование
  • 10 Использование по назначению
  • 11 Заключение
  • 12 Каталожные номера

Древесина, древесный уголь, уголь и другая биомасса используются примерно 2,4 миллиардами человек во всем мире в качестве основного топлива для приготовления пищи. [1] В «развивающихся» странах эти виды топлива часто сжигают на открытом огне или в плохо функционирующих печах. [2] Было показано, что несколько факторов, связанных с этими процессами приготовления пищи, вредны для здоровья человека, особенно связанные с респираторными заболеваниями. Дым внутри помещений, испускаемый этими видами топлива, содержит компоненты, в том числе мелкие частицы сажи или пыли, способные проникать глубоко в легкие. Каждый год загрязнение воздуха внутри помещений является причиной смерти 1,6 миллиона человек — это одна смерть каждые 20 секунд. [3] В наибольшей степени страдают женщины и дети. [1]

Производство древесного угля связано с экологическими проблемами, такими как вырубка лесов, что еще больше увеличивает другие экологические и социальные факторы уязвимости. Деревья, которые растут медленнее всего; лиственные деревья производят древесный уголь высочайшего качества, что усиливает воздействие. [1] Древесина или древесный уголь являются основным топливом для приготовления пищи на Гаити, и эта зависимость привела к тому, что осталось всего 2% лесов Гаити. [4] В таких местах, как Гаити, ограниченная доступность древесины означает, что сбор топлива требует времени и энергии, вызывает более суровые погодные условия, повышает уязвимость, снижает производительность, требует денег и еще больше увеличивает нагрузку на уже истощенные ресурсы. В некоторых местах, например в Мали, из-за изменений в энергетическом и экономическом секторах происходит явный переход от топливной древесины к древесному углю, что вызывает опасения по поводу местных ресурсов [5]

Существуют альтернативы производству древесного угля из древесины ; его можно производить из любых подходящих сельскохозяйственных отходов. Можно использовать несколько различных культур, при этом доступность местности определяет, что именно используется. На Гаити используется высушенный сахарный тростник или багасса, так как это легкодоступный побочный продукт производства сахара. Брикеты из древесного угля производятся путем смешивания карбонизированной биомассы со связующим, также подходящим для местных условий, на Гаити используется мука из маниоки. Затем смесь превращают в брикеты с помощью пресса и оставляют сохнуть.

Ракетная печь StoveTec, разработанная в Исследовательском центре Апровечо, оптимизирована для обеспечения недорогих, низкоэмиссионных и экономичных решений. Они увеличивают теплопередачу и эффективность сгорания для более чистого и эффективного приготовления пищи. [6] Печь может работать на дровах, древесном угле или другой биомассе. Ракетные печи, используемые в настоящее время на Гаити, сокращают количество древесного угля, необходимого для приготовления пищи, на целых 70%. [7]

Нашими целями являются разработка эффективной и производительной машины для брикетирования из местных материалов; тестировать различные сельскохозяйственные отходы; проверить работу машины по коэффициенту уплотнения, оценить твердость брикетов и рассчитать их теплотворную способность. [8]

Критерии помогут нам лучше всего оценить результаты нашего проекта и приоритеты для проекта.

Критерии Определение Ограничения Вес (0-10 наивысший)
Низкий/чистый выброс Это означает сокращение выбросов, создание экологически чистого топлива. 10
Использование местных материалов биомасса и пресс-материалы должны быть местного происхождения Культуры (сахарный тростник, рис, бамбук), представляющие интерес для исследования, не являются местными для нашей области. Однако мы используем местную инвазивную пампасную траву. 10
Культурная приемлемость Использование и конструкция брикетного пресса и материала биомассы, а также процесс производства древесного угля должны соответствовать местной культуре. Этот проект не соответствует нашей местной культуре и климату 10
Стоимость должен быть доступным затраты на металлический труд, биомассу и материалы различаются 7
Эффективность брикета Брикеты должны быть теплоэффективными с соответствующим соотношением брикетов и муки. 9
Прочность брикета Брикеты должны оставаться связанными и однородными Влияние местного климата на содержание влаги, влияющее на долговечность 8
Прочность пресса Брикетный пресс должен выдерживать свою конструкцию и выдерживать прессование больших партий брикетов. Мы не будем производить столько брикетов, и у нас не будет достаточно времени, чтобы проверить настоящую прочность. 7

Это обзор доступной литературы, относящейся к проекту древесного угля из биомассы для ракетной печи.

Теория конструкции печи[править | править код]

Основными техническими задачами проектирования печи являются:

  1. Максимальная эффективность процесса сгорания топлива
  2. Передавайте тепло от источника к пище с необходимой скоростью и максимально эффективно. [9]  

Введение в угольные печи[edit | править источник]

  • Несмотря на то, что традиционные угольные печи обычно более эффективны, чем традиционные дровяные печи, от 60% до 80% энергии теряется в процессе преобразования древесины в древесный уголь. Из-за более низких затрат на транспортировку, обработку и хранение на единицу энергии древесный уголь имеет много экономических преимуществ по сравнению с древесиной. Он горит чище, производит меньше дыма и требует меньше усилий для поддержания постоянной тепловой мощности. [9]
  • Рекомендации по проектированию угольных печей отличаются от рекомендаций для дровяных печей из-за:
    • топливо содержит больше энергии на единицу объема и может быть плотно упаковано
    • большая часть тепла передается от слоя древесного угля, а не от движущегося пламени
    • за топливом нужно следить только каждые полчаса или дольше, а не каждые 3-10 минут с дровяными печами
    • дыма от древесного угля обычно нет или мало, поэтому дымоходы не нужны [9]
  • Угольные печи легкие, портативные, имеют один огонь на котел и не имеют дымохода. Улучшения конструкции для повышения эффективности приготовления пищи связаны с изменениями в корпусе печи, окружающем топку. [9]

Элементы базовой конструкции [9]

  • Вход первичного воздуха
  • Решетка
  • Камера сгорания
  • Седло горшка
  • Защитные кожухи
  • Корпус печи

Испытания печи [9]

  • Испытания для получения количественной и качественной информации о работе печи и/или топлива включают следующее:
    • Количество топлива, необходимое для приготовления определенного количества пищи
    • Тепловой КПД (или процент использованного тепла -PHU) для различных скоростей кипячения воды
    • Диапазон выходной мощности (также выражается как «диапазон динамического диапазона»)
    • Простота эксплуатации
    • Уровень загрязнения
    • Требования к техническому обслуживанию
    • Эти характеристики будут проверены посредством нескольких испытаний на кипячение воды и приготовление пищи

Сельскохозяйственные отходы[edit | править источник]

Сельскохозяйственные отходы/отходы, измеряемые по весу, содержанию энергии или питательной ценности, являются жизненно важным компонентом сельскохозяйственной системы в сельской местности. Они являются основным ресурсом, хотя модели производства и использования сильно различаются в разных странах и сельскохозяйственных системах. [10] Возможные сельскохозяйственные отходы для производства древесного угля:

  • Жмых сахарного тростника
  • Початок кукурузы
  • Опилки
  • Кофейная шелуха
  • Кокосовая скорлупа
  • Бамбук
  • Скорлупа арахиса
  • Рисовая шелуха

Доступ и доступность[edit | править источник]

  • Наличие сельскохозяйственных отходов зависит от производственных, а также социально-экономических факторов
  • Доступ зависит от собственности на землю и статуса
  • Сезонность поставок имеет важное значение [11]
  • Необходимо предусмотреть некоторые складские помещения, чтобы обеспечить круглогодичную эксплуатацию/снабжение [10]

Экологические проблемы[править | править источник]

  • Двумя основными проблемами при производстве древесного угля являются вырубка лесов и интенсивное выращивание монокультур и экологические проблемы, связанные с карбонизацией (т. е. дым, тепло и побочные продукты) [8]

Брикетирование древесного угля[править | править код]

Четыре основных этапа: [11]

  1. Приготовление угольной мелочи
  2. Смешивание угольной мелочи со связующим
  3. Брикетирование смеси
  4. Сушка брикетов

Связующие[править | править источник]

  • Связующие необходимы, когда давление, создаваемое уплотняющим оборудованием, слишком низкое для «самосклеивания» или когда уплотняются материалы, которые не склеиваются самостоятельно, такие как солома, рис, шелуха и древесный уголь. Обычно используемые связующие вещества включают крахмалы из кукурузы, пшеницы, маниока (маниока), патоку сахарного тростника, смолы, пек, смолы, клеи, волокна, рыбные отходы и некоторые растения, такие как водоросли 9.0138 [11]
  • Эффект добавления связующего заключается в повышении сцепления и снижении требований к давлению. Связующие удерживают компоненты как за счет механической, так и химической адгезии, что происходит, когда молекулы связующего прилипают к определенным точкам молекулярной структуры адгезива [8]
  • Маниока, тропический корнеплод, часто используемый в качестве связующего вещества, достаточно крепок и может выращиваться на неплодородной почве. Он также обладает уникальными свойствами, такими как высокая вязкость и устойчивость к замерзанию [8]

Данные[править | редактировать источник]

Полезные данные для сбора

  • Коэффициент уплотнения
  • Прочность брикетов
  • Использованное тепло [8]
  • Время работы

В течение весеннего семестра 2010 года члены группы исследовали, проектировали, тестировали и сообщали об этом проекте. Ниже — завершенные задачи с репрезентативными датами завершения. Погодные условия временами оказывались сложными, что объясняло плотность работы в определенные даты.

  • Неделя 7 марта — Получение заказа на биоотходы сахарного тростника, закупка связующего, изготовление камеры сжигания из бочки на 55 галлонов.
  • Неделя 7 марта. Соберите местную инвазивную пампасную траву в сообществе.
  • Выходные 13 марта — Первые запуски производства древесного угля.
  • , 25 марта — Разработка и производство угольного пресса с использованием металлолома и сварки.
  • 15-31 марта — Больше циклов производства древесного угля с использованием различных материалов, связующих веществ и методов прессования.
  • Начало апреля. Сравнительный анализ данных предыдущих циклов производства древесного угля для определения наилучшей технологии/материалов.
  • Конец апреля. Обсуждены результаты проекта и предоставлена ​​информация через аппропедию.
Количество Материал Источник Стоимость ($) Итого ($)
1 Ракетная плита Печная техника 40,00 $ $40.00
1 фунт связующее Курятник $ 0,99 $ 0,99
27 фунтов Сельскохозяйственные отходы разные пожертвовано/стоимость доставки 27,00 $
15 фунтов металл металлолом 10,00 $ 10,00 $
1 масляная бочка 55 г металлолом $12. 00 $12.00
2 часа рабочая для брикетного пресса Джордан Кинг Пожертвовано 20,00 $
10 пластиковые мешки для мусора Продуктовый магазин $5.00 $5.00
4 чаша/принадлежности для смешивания Личное владение Бесплатно $5
1 цифровой термометр Личное владение Уже был (но нужен только для тестирования) $30
Общая стоимость $150 Общая стоимость
Общая стоимость Всего потрачено 95 долларов

Подготовка (варьируется)[edit | изменить источник]

шагов[править | изменить источник]

1

Вырезать отверстия на дне барабана для притока воздуха при горении

Вырежьте отверстия в нижней части барабана для доступа воздуха при горении.

2

Заполнить отверстия биомассой

Заполнить отверстия биомассой.

3

С барабаном в вертикальном положении, наполнение биомассой примерно на 75 %.

С вертикальным барабаном, заполненным биомассой примерно на 75 %.

4

При использовании разных культур или их частей располагайте их слоями. Поместите большую палку посередине, чтобы облегчить приток воздуха.

Если вы используете разные культуры или части культур, располагайте их слоями. Поместите большую палку посередине, чтобы облегчить приток воздуха.

5

Поставьте бочку на 3 камня так, чтобы воздух проходил через дно, а свет снизу.

Поставьте бочку на 3 камня так, чтобы воздух проходил через дно, а свет снизу.

6

Дайте погореть 5-10 минут, пока дым не рассеется или не изменит цвет.

Дайте погореть 5-10 минут, пока дым не рассеется или не изменит цвет.

7

Дайте погореть 5-10 минут, пока дым не рассеется или не изменит цвет.

Непрозрачный дым…

8

Дайте погореть 5-10 минут, пока дым не рассеется или не изменит цвет.

Очищение…

9

Накройте крышкой и удалите камни со дна, поддерживая барабан большой палкой. Засыпьте дно песком или землей.

Накройте крышкой и удалите камни со дна, поддерживая барабан большой палкой. Засыпьте дно песком или землей.

10

Подождите не менее двух часов.

Подождите не менее двух часов.

11

Растолочь уголь.

Растолочь уголь. Есть много способов сделать это, мы положили его в полиэтиленовый пакет и наступили на него.

12

Подождите не менее двух часов.

Подождите не менее двух часов.

Изготовление брикетов[править | изменить источник]

1

Просеивание

Просейте измельченный древесный уголь, чтобы отделить более крупные и/или ненауглероженные куски.

2

Связующая смесь. Мы использовали пшеничную муку, смешанную с водой. Связующее должно иметь густую, липкую кашеобразную консистенцию.

3

Комбинация связующего и древесного угля. Чем меньше связующего требуется, тем лучше. Соотношение 10%-90% было бы идеальным, а 50%-50% было бы слишком много.

4

Изготовление брикетов с помощью пресса.

  • размещение в прессе

  • прессование

  • снятие с пресса

  • удаленный брикет

5

Сухие брикеты.

  • сушка

  • подробнее сушка

Процесс брикетирования[править | изменить источник]

Номер партии Количество пепла Количество связующего Размеры брикета (см 3 ) (длина х ширина х высота) Плотность (грамм/кубический сантиметр)
Один Одна чашка 4 столовые ложки 4,5x7x1,9 0,42439 грамм/кубический сантиметр
Один Одна чашка 2-3 столовые ложки 4,5x7x2,1 0,24943 грамм/кубический сантиметр
Один Одна чашка 3 столовые ложки 4,5x7x3 0,59788 грамм/кубический сантиметр
Один Две чашки 3 столовые ложки 4,5x7x2,5 и 4,5x7x2,4 0,44063 грамм/кубический сантиметр и 0,38888 грамм/кубический сантиметр
Один Одна чашка 2 столовые ложки 4,5x7x2,0 0,31111 грамм/кубический сантиметр
Два 3 чашки 9 столовых ложек 4,5x7x2,7 и 4,5x7x2,0 0,42093 грамм/кубический сантиметр и 0,39047 грамм/кубический сантиметр
Два 3 чашки 6 столовых ложек 4,5x7x2,6 и 4,5x7x2,3 и 4,5x7x1,6 0,42735 грамм/кубический сантиметр и 0,42788 грамм/кубический сантиметр и 0,36309 грамм/кубический сантиметр
Два 1 стакан 2 столовые ложки 4,5x7x1,8 0,22575 грамм/кубический сантиметр
Два 1 стакан 3 столовые ложки 4,5x7x2,0 0,46031 грамм/кубический сантиметр

Испытания печи[править | изменить источник]

Пробный № Количество использованных брикетов Диапазон темп. Время горения Комментарии
Один Один брикет 65 или ф-85 или ф 40 минут Одного брикета недостаточно, чтобы довести воду до кипения, первый запуск не удался.
Два Четыре брикета 75 или ф-180 или ф 1 час 10 минут Начал с двух брикетов и довел воду до 105 o f, добавил еще два брикета и довел температуру до 180 o f. Условия, близкие к кипящим.
Три Пять брикетов 75 или ф-210 или ф 45 минут Начал сжигать три брикета и разломил каждый пополам, чтобы увеличить площадь поверхности, что довело температуру до 165 o ф. На 23-й минуте аналогичным образом добавили еще два брикета, чтобы вода закипела. Наиболее подходит для приготовления пищи с коротким временем приготовления
Четыре Шесть брикетов 75 или ф-220 или ф 55 минут Начал сжигание с трех брикетов и очень быстро (<10 минут) довел температуру до точки кипения, затем довольно рано добавил еще три брикета. Довели воду до сильного кипения, а затем позволили закипеть. Поскольку мы добавляли брикеты в сжатые сроки, общее время горения было короче, но была достигнута максимальная температура. Наиболее подходит для приготовления блюд с длительным временем приготовления.
Пять Пять брикетов 75 или ф-220 или ф 20 минут Добавлены все брикеты в начале и, как и в других прогонах, разбиты пополам. Самое быстрое время закипания (8,5 минут) из всех выполненных циклов. Кипение поддерживалось в течение 18 минут, затем утихало до кипения еще 15 минут. Наиболее подходит для мгновенного кипячения воды для очистки.

Этот процесс и пресс предназначены для небольших семей и/или общин. Существуют прессы и шлифовальные машины, предназначенные для более высокой производительности и промышленного использования. Для наилучшего ухода за прессом идеально чистить его после окончания каждого сеанса. Может быть основной субъект, который производит древесный уголь, а также тот, кто производит брикеты. Брикеты могут быть как для личного пользования, так и для продажи. Поскольку местные знания и процессы производства древесного угля и внешний вид (за исключением формы) мало изменились, у брикетов больше шансов быть принятым вместо обычного древесного угля.

Наши испытания дали около 12 брикетов на баррель биомассы.

Изготовление самого угля занимает около 3 часов, а изготовление 12 брикетов — около 1 часа, включая подготовку и просеивание. Весь процесс занимает около 5-6 часов, включая подготовку и уборку.

Количество брикетов, которые можно изготовить за день из одной бочки, составляет около 24-30

Наши тесты показали в среднем около 6 брикетов за порцию. При 3-х разовом питании это примерно 18 брикетов от одного дня использования топлива.

Эти результаты зависят от используемой биомассы и эффективности процесса карбонизации.

На протяжении всего проекта мы столкнулись со многими ограничениями, включая время, местную культуру и, самое главное, климат. Сбор биомассы для сжигания был довольно простым, но процесс сушки значительно осложнялся постоянными дождями и сильной локальной влажностью. Дождь не только затруднял сушку, но и затруднял горение и сушку брикетов. Результаты нашего производства древесного угля в большинстве наших испытаний были либо неэффективными, либо неудачными из-за влажной биомассы. Местная культура округа Гумбольдт привержена экологически обоснованному мышлению, но недостаток знаний и нерегулярное использование древесного угля значительно усложнили сбор информации. Без местных ресурсов мы были вынуждены полагаться на информацию, относящуюся к различным культурным подходам к производству древесного угля, а не на нашу собственную. Поскольку в этом проекте нет местного спроса, использование местных материалов и методов теперь можно использовать в качестве шаблона для культур с аналогичными ограничениями для расширения сферы знаний, окружающей процесс. Наш анализ собранных данных приводит нас к выводу, что производство брикетов для личного пользования одной семьей вряд ли будет эффективным из-за количества необходимых материалов и труда, необходимого для производства. Для производства брикетов для небольшой семьи, чтобы готовить еду в течение недели, потребуется около десяти 55-галлонных нефтяных бочек несгоревшей биомассы (см. расчеты выше). Если бы вместо этого рабочая сила выполнялась группой рабочих, имеющих доступ к многочисленным бочкам с маслом и большому количеству биомассы, время, затрачиваемое на производство, могло бы быть гораздо более эффективным. Затем рабочие могли бы сосредоточиться исключительно на задаче, а распределение внутри сообщества могло бы быть сосредоточено на том, чтобы сделать весь процесс максимально эффективным как в социальном, так и в экономическом плане. Весь процесс был очень информативным и веселым, со сложными аспектами, которые нужно было преодолеть или обойти. Проектирование и строительство пресса для древесного угля было особенно интересным аспектом, так же как и сжигание продукта, на создание которого мы потратили так много времени! Это был отличный проект, в котором рассматривается вопрос огромной важности для всего мира, многие области которого могут быть затронуты в ближайшем будущем.

  1. ↑ 1.0 1.1 1.2 Практические ответы. «Полевое топливо: древесный уголь из сельскохозяйственных отходов»
  2. ↑ Смит, К.Р. «Воздействие на здоровье использования топливной древесины в домашних хозяйствах в развивающихся странах» Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
  3. ↑ Всемирная организация здравоохранения. «Загрязнение воздуха внутри помещений и здоровье»
  4. ↑ Международный фонд спасения жизни. «Линия жизни на Гаити»
  5. ↑ Жирар, П. «Производство и использование древесного угля в Африке: какое будущее?» Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций
  6. ↑ [1]
  7. ↑ «Орегонская компания поставляет эффективные печи на Гаити» The Skanner , 26 января 2010 г.
  8. ↑ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 Барнард, Джеффри и Ларс Кристоферсон. Сельскохозяйственные отходы как топливо в странах третьего мира. Технический отчет №4. Лондон: IIED, 1985.
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 Стюарт, Билл. Усовершенствованные печи на дровах, отходах и угле. Лондон: IT-публикации, 1987.
  10. ↑ 10.0 10.1 Мартин, Джорелин, Разель Мэй Пинеда, Джоннивер Манай, Шугар Рэй Ханда и Арнульфо Окрето. «Проектирование и разработка машины для брикетирования древесного угля». УСМ НИОКР 16 нет. 2 (2008): 85-90.
  11. ↑ 11,0 11,1 11,2 Кристоферсон, Л.А. и В. Бокалдерс. Технологии возобновляемой энергии. Оксфорд: Пергамон, 19 лет.86.

Книги

  • Барнард, Джеффри и Ларс Кристоферсон. Сельскохозяйственные отходы как топливо в странах третьего мира. Технический отчет №4. Лондон: IIED, 1985.
    • .
  • Барнс, Дуглас Ф. 1994. Что заставляет людей готовить с помощью усовершенствованных печей на биомассе?

сравнительный международный обзор программ печей. Вашингтон, округ Колумбия: Всемирный банк.

  • Фоли, Джеральд. 1986 Производство древесного угля в развивающихся странах.

Лондон: Earthscan, Международный институт окружающей среды и развития.

  • Кристоферсон, Л.А. и В. Бокалдерс. Технологии возобновляемой энергии. Оксфорд: Пергамон, 1986.
    • .
  • Стюарт, Билл. Усовершенствованные печи на дровах, отходах и угле. Лондон: Публикации по информационным технологиям, 1987.

Лондон: Промежуточные технологические публикации.

Журналы

  • Антал, Майкл Дж., Эрик Круазет, Сянфэн Дай. Высокопроизводительный древесный уголь из биомассы.

Энергетическое топливо 10(3). 652-658 Достижения в аспекте производства высокоэффективного древесного угля из биомассы, включая сокращение времени реакции и ускорение производства.

  • Бхаттачарья, С.К., Д.О. Альбина, Аунг Мьинт Каинг.
  • Влияние выбранных параметров на производительность и выбросы кухонных плит, работающих на биомассе. Биомасса и биоэнергия 23(5). 387-395 Содержание влаги, размер топлива, размер горшка и способ розжига сравниваются с использованием трех различных типов печей для определения эффективности.
  • Мартин, Джорелин, Разель Мэй Пинеда, Джоннивер Манай, Шугар Рэй Ханда и Арнульфо Окрето. «Проектирование и разработка машины для брикетирования древесного угля». УСМ НИОКР 16 нет. 2 (2008): 85-90.

Веб-источники

  • http://www.bioenergylists.org/
  • Ракетная печь CCAT
  • http://www.biomasscenter.org/

Часть Engr305 Соответствующая технология
Тип пр.
Ключевые слова ракетная печь, биомасса, древесный уголь, плиты, биотопливо
ЦУР Цель устойчивого развития SDG07 Доступная и чистая энергия
Авторы Хун Пирлесс, Митч Джирард, Лонни Графман
Лицензия CC-BY-SA-4.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *