Как сделать топливные брикеты своими руками, простая инструкция

Особенности технологии

Говоря об этом производстве, необходимо отметить тот факт, что изготовление этого экологичного и высокоэффективного вида топлива их древесных отходов – это благородное и прибыльное дело. Потому, что оно решает вопрос утилизации ненужных отходов и приносит хорошую прибыль производителям. Такой станок, как шнековый пресс, известен уже давно, его технологию знали еще в 19 веке.

Прессовка выполняется в экструдере путем четкого создания формы. Оборудование для данного вида работ не очень сложное. В граненной фильере исходный материал придавливает вращающийся шнек.

Связующим элементом при процессе является лигнин, который присутствует в исходном материале. Спекание выполняется без перерыва при температуре от 170 до 220 градусов. Эти показатели выставляют в зависимости от используемого материала.

Важно знать: для всех типов сырья действует одно важное правило. Самый оптимальный показатель влажности нужно равнять к 8%

Успешное прессование считается при показателях влажности не менее 5%, и не более 12%.

Сам процесс не такой производительный, как аналогичная работа с гранулами, но куда продуктивнее, если сравнить его с производством на аппаратах с периодическим функционированием.

Самодельный пресс

Пресс брикетировочный можно не только купить, но и сделать самостоятельно. Самодельное оборудование условно делится на две группы:

1. С ручным приводом,
2. Работающие от домкрата.

Чтобы изготовить пресс для топливных брикетов своими руками, понадобится также сделать металлическую квадратную или круглую форму, и пуасон. Форму обычно сваривают из металлического листа. В стенках и на дне формы рекомендуется просверлить несколько отверстий тонким сверлом. Нужно это для того, чтобы в процессе прессования выделяемая влага уходила из формы. Для удобства форму можно сделать со съемным дном, тогда брикет будет удобнее вынимать. А для сбора стекающей воды под форму обычно устанавливают небольшую емкость.

Пуасон также изготавливают из плоского листа металла, толщиной около 4,5 мм. Лист необходимо приварить к рычагу давления или закрепить на шарнирах. Пуасон необходимо сделать на несколько миллиметров меньше формы – он должен свободно заходить внутрь.

Одного рычага давления недостаточно для качественного брикетирования в нескольких формах.

Пресс для опилок из домкрата в качестве рычага отличается большей производительностью, хорошей спресованностью брикетов и легкостью в использовании. Для изготовления пресса можно использовать также гидравлическую установку, которую часто применяют в сервисах по ремонту автомобилей.

Для изготовления брикетов очень важен не только пресс, но и помещение, где он установлен. Оно должно быть достаточно просторным, с хорошей вентиляцией, надежной электропроводкой и иметь несколько огнетушителей.

Настенный ручной пресс

Самодельный пресс можно прикрепить к стене для большего удобства. Для этого из любого прочного материала нужно сварить раму. Обычно используют металлический уголок. Готовую раму при помощи дюбелей крепят к стене. На верхней перекладине рамы устанавливают шарнир для рычага.

В качестве рычага можно использовать любой отрез металлической трубы, прочную металлическую шпильку или стальной круг с резьбой. Снизу рамы приваривают форму, а после этого к рычагу присоединяют пуасон. Длина трубы должна обеспечивать свободное вхождение пуасона в форму.

Напольный пресс

Напольный вариант пресса для изготовления опилок отличается тем, что форму с рычагом крепят к устойчивой металлической стойке. Обычно ее сваривают из уголка, или же используют старые столы, металлические треноги или любой доступный металлический каркас. Устройство такого пресса полностью аналогично настенному.

Процесс изготовления брикетов

Производство брикетов основано на создании высокого давления на материал. Высокое (выше 30 МПА) давление приводит к выделению лигнина и формированию брикета. Чтобы изготовить в домашних условиях топливные брикеты из опилок своими руками, в исходное сырье необходимо добавить глину, клей для обоев или раскисшую бумагу, а также воду. Сделать брикеты из опилок без всех этих компонентов невозможно.

Как сделать брикеты: опилки смешивают с сухой глиной в соотношении десять к одному. В полученную смесь понемногу вливают воду, постоянно перемешивая, до образования кашеобразного состояния. Хороший брикет получится из смеси, которая легко лепится в руках. Слишком жидкая смесь будет долго сохнуть, а слишком густая – плохо гореть. Для лучшего горения можно добавить к опилкам немного сухих листьев или бумаги.

Полученную смесь закладывают в форму, прессуют, достают из-под пресса и выкладывают на просушку.

Описание производства

В качестве исходного сырья для производства пеллет могут служить практически любые отходы деревообработки: стружка, горбыль, обзол, стволы, кусковые отходы и даже листва. Также могут использоваться шелуха зерновых культур, солома, торф. Современные технологии их переработки позволяют из 4 куб. м отходов получать в среднем не менее 1 куб. м готовой продукции. При этом к качеству сырья предъявляются специальные требования: фракции должны иметь размер не более 3 мм и уровень влажности не выше 8-12%. При превышении данных порогов сырье подвергается дополнительным помолу и сушке.

На создаваемом предприятии будет применяться многоэтапная технология производства топливных брикетов.

1. Подготовка сырья. Заключается в измельчении древесных отходов в рубильной машине до выхода щепы размером 5-30 мм и направлении ее в сушилку-измельчитель, где сырье доводится до фракции размером до 1 мм.
2. Направление фракций измельченных отходов на шнековый пресс, где формируются брикеты без использования вяжущих составов. Благодаря наличию в составе древесины легнина на выходе из пресса получаются пеллеты прямоугольной или цилиндрической формы с плотностью 1,1-1,2 т/куб. м и размерами 10-30 на 60-75 сантиметров.

На предприятии будет использоваться ленточный транспортер, обеспечивающий подачу сырья в оборудование для измельчения и сушки.

Оборудования для производства брикетов

В промышленных условиях измельчение древесных отходов выполняют на специальных механизмах — дробилках. Такую важную часть технологического процесса, как сушка, выполняют с помощью сушильных машин, которые бывают двух видов — барабанного и аэродинамического.

Формовку изделий выполняют на гидравлическом прессе. С усилием минимум 30 МПа он уплотняет массу. При этом в сырье не нужно добавлять никаких веществ для связи, т.к. в этих условиях за счет сжатия и высокой температуры выделяется древесный клей — лигнин.

Любой формы брикеты можно получить на ударно-механическом прессе, но плотность их не очень высока.

Существует еще один метод для получения «евродров» — экструзия. Базируется он на том, что с силой около 40 МПа масса проталкивается сквозь калиброванные отверстия посредством шнека, формируя при этом изделия в виде цилиндров или шестигранников. На выходе их обрезают специальными ножами.

Производительность шнековых экструдеров выше, чем у механических или гидравлических прессов.

На поверхность брикетов, изготовленных на промышленном оборудовании, производители часто наносят буквенный оттиск. В основном он является свидетельством точного соблюдения технологии

Покупать такие установки для изготовления своими рукам и заготовки топливных брикетов нерационально, для этого есть другие варианты.

Как сделать своими руками?

Выше уже говорилось о том, что отопительные заготовки из прессованных опилок вполне возможно произвести в домашних условиях. Произвести качественные брикетики не так трудно, как может показаться. Главное – действовать строго по инструкции.

Подготовка

Чтобы сделать хорошие брикеты из опилок, нужно действовать строго поэтапно. Сначала уделить достаточно времени подготовительным работам. Сперва пользователю потребуется подобрать идеально подходящий, качественный материал. Для таких целей могут подойти:

• обычные древесные опилки;
• стружка, которая остается после обработки различных сельскохозяйственных культур;
• макулатура;
• солома;
• вторсырье, оставшееся от торфа или угля.

Общая доля стружки в случае выбора скомбинированного состава должна быть не меньше 60%. Только при соблюдении этого правила можно ожидать от получившихся брикетов хорошего качества сгорания. На подготовительном этапе человеку нужно припасти необходимое оборудование для прессования сырья. Установки, с помощью которых удастся спрессовать опилки, разделяются на несколько типов:

• ручные;
• в основе которых лежит домкрат;
• гидравлические.

Чтобы получить достаточную выработку лигнина, допустимо применение устройств, работающих от подъемного механизма. Правда, подобные решения не отличаются высокой производительностью. Кроме домкрата, который будет играть роль пресса, в станке также следует использовать специальную матрицу и пуансон. Именно эти компоненты будут придавать дрова конкретную форму.

Шнековый экструдер, сконструированный собственными руками, заметно упростит задачу создания прессованного топлива, но и соорудить его сложнее. Для изготовления необходимых материалов возможно задействовать и стационарную аппаратуру. Ее тоже нетрудно соорудить своими руками. Для подобных работ потребуются нижеперечисленные запчасти и компоненты:

• подшипники;
• мотор;
• редуктор;
• вал;
• шнек;
• нагревательные элементы – ТЭНы;
• реле, чтобы была возможность регулировать температурные значения.

Если напряжение трехфазное, то подойдет мотор на 9 кВт. Если же работа будет производиться от стандартной сети в 220 В, то нужен будет агрегат с мощностью в 2,5 кВт. Этот компонент вкупе с редуктором и остальными узлами надо будет надежно закрепить на предварительно проваренной раме.

В данной установке шнек представляет собой особую конструкцию, которая состоит из 2 основных элементов. Один из них и выступит в качестве пуансона. Другая же составляющая будет отправлять опилки в резервуар для загрузки. Матрицу сможет успешно заменить профильная труба.

Такие конструкции имеют один недостаток – внушительный коэффициент тепловой передачи непосредственно в воздух.

Схема изготовления

После всех подготовительных мероприятий и сооружения подходящего домашнего оборудования можно смело переходить к изготовлению запланированных материалов. Весь процесс состоит из нескольких этапов:

• сначала подготавливается и хорошенько очищается выбранное сырье;
• затем осуществляется тщательное измельчение древесных опилок до допустимого калибра, составляющего не меньше 0,6 см;
• после этого материал надо правильно спрессовать;
• следующим шагом станет сушка;
• завершающий шаг – складирование материалов.

Когда стружка пройдет абсолютно все необходимые подготовительные этапы, ее тщательно смешивают с глиняным порошком в соотношении 10: 1. Далее полученный состав скрупулезно мешают, добавляя при этом немного воды.

Подучившуюся и хорошо перемешанную смесь аккуратно помещают в специальный отсек, чтобы произвести дальнейшее брикетирование. После этого шага мастеру останется хорошенько посушить изготовленные дрова. Повысить степень горючести искусственным путем получится посредством добавления к глине картона, предварительно смоченного в жидкости.

Доступные способы создания давления (прессования)

Существует около четырех способов, которые помогут вам организовать производство брикетов из опилок, а именно:

• использование мускульной силы и рычага;
• гидравлический домкрат;
• винтовой механизм прессования.

Такое оборудование для создания брикетов из опилок можно смастерить в домашних условиях и пользоваться им в личных целях. Опилки, прессованные в брикетах, имеют теплотворную способность выше, чем у дров, соответственно и для обогрева помещений их понадобится меньше.

Метод мускульной силы

При методе с применением мускульной силы для рычага выбирают металлический элемент. Он должен быть достаточно прочным и выдерживать прилагаемую нагрузку от человека. Как правило, чаще всего применяют трубы с параметрами:

• с толщиной стенки 4 мм;
• с диаметром 40-50 мм.

Длина рычага должна соответствовать расстоянию от поршня до точки приложения силы. Но не стоит забывать и о глубине погружения поршня в стакан. Проектировать конструкцию следует таким способом, чтобы глубина погружения была приемлемой для производства брикетов из опилок, без повторного приложения силы. Это позволит увеличить производительность.

Глубина погружения определяется по формуле:

h = H × (1 – q1 / q2)

где, h – глубина погружения;

q1— исходная масса сырья в сухом виде;

q2— масса сырья в виде брикета;

H – высота стакана.

Иногда, при расчетах возникают ошибки, чаще всего из-за неверного определения плотности сырья. В таком случае, глубина погружения не создаст продукцию необходимой формы и качества. Чтобы исправить это, можно поступить двумя способами:

• уменьшить длину стакана;
• подсыпать древесные опилки.

В первом случае у вас будет высокая производительность, во втором вам необходимо будет создавать евродрова за несколько раз.

Метод с применением гидравлического домкрата

Технология создания топлива из древесных отходов с применением гидравлического домкрата достаточно проста. У многих автовладельцев дома имеются данные устройства, однако грузоподъемность домашних домкратов недостаточно высокая, поэтому стоит узнать заранее позаботиться о приобретении инструмента с необходимой грузоподъемностью.

Поскольку домкрат стоит недорого, то необходимое оборудование можно приобрести за сумму около 5 тысяч рублей. Грузоподъемность такого устройства будет около 30 или 40 тонн, что позволит вам сделать топливные брикеты большого сечения.

Для того, чтобы изготовить сразу несколько евродров, форму устанавливают в ряд. Главным требованием к конструкции с применением домкрата является то, что подвижная рама должна обладать достаточными прочностными характеристиками, чтобы не давать прогиб по истечению времени. Лучшим материалом, для ее выполнения станет двутавровая балка или профиль толстой трубы.

По времени процесс обладает большей длительностью, чем использование рычага, но способ с применением домкрата дает возможность оказать большее давление на заготовку. В результате готовая продукция получается более плотной и ровной, и может быть использована в таком виде.

Метод, с использованием винтового механизма

Данный метод прессовать опилки в брикеты своими руками схож с рычажным способом. Существенным отличием является то, что сила передается под прямым углом. Давление зависит от диаметра рукояти и шага резьбы, чем он меньше, тем выше коэффициент для увеличения давления.

https://youtube.com/watch?v=d8vC-NoUfbM

Такая технология изготовления топливных брикетов имеет ряд положительных и отрицательных характеристик.

Достоинства:

• простота конструкции;
• небольшие габариты;
• доступная цена;
• высокое давление.

Недостатки:

низкая скорость работы.

Важно помнить, что в процессе работы с таким устройством не следует не следует прикладывать слишком большое усилие. Это приводит к быстрому износу резьбы

Чтобы понять, когда необходимо прекратить работу, можно изготовить несколько пробных брикетов и ориентироваться по их качеству. Второй способ, который спасет вас от поломки устройства, это нанесения меток на резьбу. Так вы обозначите место максимального погружения, и сможете предотвратить быстрый износ.

Как сделать топливные брикеты своими руками: выбор сырья и оборудования, описание процесса

Чтобы обеспечить свое хозяйство твердым экологически чистым топливом, не обязательно его покупать.

Достаточно обзавестись постоянно возобновляемым источником биологических отходов, специальным оборудованием для их переработки, а также изучить технологию производства брикетов для отопления.

В результате вы решите сразу две задачи: утилизируете отходы и получите источник энергии домашнего производства.

Преимущества и недостатки брикетов для отопления

Этот вид топлива используется для твердотопливных котлов, каминов, печей, мангалов.

В промышленном производстве брикеты делают из отходов:

• деревоперерабатывающих предприятий — опилок, щепы, стружки;
• сельского хозяйства — соломы, шелухи, кукурузы, подсолнечника, гречихи;
• торфа;
• древесного угля.

Все вышеперечисленное относится к возобновляемым природным источникам.

Главное преимущество топливных брикетов в сравнении с традиционными видами топлива – экологичность и более высокие показатели теплоотдачи и коэффициента полезного действия.

]В отличие от древесины брикеты быстро разгораются и меньше дымят, чему способствует низкое содержание влаги в материале.

При горении они поддерживают постоянную температуру и не искрят, а правильная геометрическая форма брикетов удобна для складирования и хранения топлива.

К недостаткам можно отнести плохую влагоустойчивость и подверженность механическим повреждениям при транспортировке.

Сырье для самодельных брикетов

Древесные опилки

Для производства топлива подойдут практически любые горючие органические могут быть:

• древесные опилки, солома;
• опавшие листья;
• отходы растениеводства (шелуха семечек, сухие стебли, скорлупа грецких орехов и т. п.);
• бумага, картон.

Подойдет любой потенциально горючий материал в измельченном состоянии. Отдавайте предпочтение сырью, не пригодному к использованию в хозяйстве, который подлежит утилизации.

В качестве связующего компонента можно использовать обыкновенную глину в пропорции 1 к 10: один килограмм глины на каждые десять килограммов сухого измельченного сырья.

Необходимое оборудование

Существует множество предприятий, специализирующихся на разработке и продаже оборудования и технологических линий для производства топливных брикетов. Как правило, производители дополнительно предоставляет услуги по монтажу и пусконаладочным работам. В некоторых случаях учат пользоваться оборудованием.

Также купить оборудование можно у компаний, специализирующихся на продаже пеллетов, топливных брикетов и линий для их производства.

Гранулятор для прессования древесной стружки

Для изготовление топливных брикетов своими руками вам понадобится:

• устройство для дробления и измельчения базового сырья;
• пресс для брикетирования (ударно-механический, гидравлический или шнековый);
• сушильный комплекс.

В домашнем производстве топливных брикетов можно обойтись без сушильного комплекса, если есть возможность просушки брикетов на открытом воздухе. А если вы решите делать брикеты из опилок, дробилка вам тоже не понадобится.

Есть альтернативный вариант: оборудование для брикетирования можно сделать самостоятельно в условиях домашней мастерской.

Требования к помещению

Выбор помещения должен предусматривать возможность размещения участка для прессования, сушильного комплекса, места для размещения готовой продукции и хранения исходного сырья.

Размеры требуемой площади зависят от объемов предполагаемого производства. В среднем для участка прессования нужно выделить не менее 50-60 кв. м.

При подготовке помещения необходимо уделить особое внимание обеспечению хорошей вентиляции участка прессования, надежности электрических сетей и систем пожаротушения

Описание процесса изготовления брикетов

Весь процесс сводится к последовательному выполнению следующих операций:

Схема технологического процесса брикетирования

Особенности промышленного производства

При промышленном производстве используют 3 технологии прессования топливных брикетов:

1. под высоким давлением на гидравлических прессах – на выходе брикеты получаются в виде небольшого кирпича;
2. ппод высоким давлением на ударно-механических и гидравлических прессах – на выходе брикеты получаются в виде цилиндра;
3. прессование под воздействием термической обработки и высокого давления на шнековых (механических) прессах – на выходе брикеты получаются в виде полого многогранника.

В результате прессования из древесины выделяется лигнин, выступающий связующим компонентом для образования плотной однородной структуры брикета.

Как сделать брикеты самому?

Мелкофракционные древесные отходы (тырса, опилки) использовать в качестве топлива в «натуральном» виде проблематично – из-за малой плотности они быстро прогорают, выделяя небольшое количество тепла, ссыпаются с колосников в зольник, что увеличивает расход.

Если есть бесплатный доступ к неограниченному количеству древесных опилок и желание сделать их пригодными для сжигания в печи или отопительном котле, можно изготовить брикеты из опилок своими руками.

На что сразу следует обратить внимание:

• сжимать сырье до выделения лигнина способно только дорогостоящее промышленное оборудование, при кустарном производстве придется ввести в состав сырья связующее вещество;
• сформованные брикеты необходимо сушить на воздухе и где-то хранить, т.е., необходимо позаботиться о подходящем просторном помещении, навесе на случай плохой погоды.

Чтобы сделать брикеты из опилок, потребуется следующее оборудование:

• измельчитель (чем мельче фракция сырья, тем выше плотность конечного продукта), можно использовать устройство, измельчающее растительное сырье для приготовления компоста;
• пресс ручной или гидравлический + подходящие емкости для формовки;
• емкость для ручного замешивания сырья, строительный миксер или компактная электрическая бетономешалка.

Особенности брикетирования

Изготовление топливных брикетов из опилок начинается с подготовки сырья. Опилки измельчают (если есть такая возможность), замачивают в воде.

Затем добавляют связующее вещество:

• глина (доступный и дешевый вариант, добавляется в пропорции 1:10, но после таких брикетов остается большое количество золы, т. к. глина не сгорает);
• обойный клей (удорожает производство);
• измельченный размоченный картон, макулатура (пропорция 1:10, добавка безопасна, практически полностью сгорает, но при производстве придется увеличить время на просушку сформованных брикетов).

После перемешивания ручным или механизированным способом, сырье выкладывают в форму для брикетирования опилок. Это металлическая емкость прямоугольной или цилиндрической формы с перфорированным дном и стенками. Отверстия небольшого диаметра нужны для отвода излишков влаги при прессовании.

Самодельный пресс для брикетов может иметь напольное или настенное исполнение. Он состоит из мощной стальной рамы, сваренной из профиля, и рабочей части. Шток перемещается за счет накручивания или за счет давления на рычаг. Ручной пресс с винтовым штоком отжимает лучше, но на изготовление одного брикета тратится много времени. Сделанный своими руками пресс с рычагом можно оснастить двумя штоками для повышения производительности.

Конструкцию описанного станка вы сможете посмотреть на данном видео:

Отжимать влагу из брикетов при помощи мускульных усилий тяжело и малоэффективно. Заготовки приходится долго сушить, в готовом виде они легко крошатся и быстро сгорают из-за малой плотности. Чтобы повысить качество продукции, пресс для изготовления самодельных брикетов оснащают гидравлическим автомобильным домкратом, закрепив его вверх ногами на верхней балке рамы. Гидравлическое усилие зависит от характеристик домкрата.

Топливные брикеты из опилок, вынутые из формы, раскладывают на просушку на солнце или в хорошо отапливаемом помещении. Следует добиться влажности, сопоставимой хотя бы с показателями сырых дров (до 25%). Чем суше топливо, тем выше его теплоотдача. Твердотопливные и пиролизные котлы рассчитаны на использование топлива, влажность которого не превышает 30%.

Сырье для изготовления брикетов ↑

Топливные брикеты делаются из разных отходов. Это могут быть опилки, стружка, щепа, солома, это может быть угольная пыль, а также растительные материалы — шелуха семечек и орехов, сухие стебли или кора практически любых растений, опавшие листья. Короче говоря, как вы поняли, подойти может практически любой потенциально горючий материал (в измельченном виде), не нужный хозяйству в другом качестве. Как связующий компонент часто используется самая обыкновенная глина. На 10 кг измельченного сухого сырья потребуется примерно около 1 кг глины. Чтобы придать топливным брикетам примерно одинаковую форму, дабы их было легко складировать в компактном виде, изготавливают специальные ячейки, например, из досок (можно от имеющейся тары, ящиков).

В емкость засыпается в измельченном виде сырье, приготовленное для топливных брикетов, масса пересыпается глиной, потом в приготовленную массу надо добавить воду — с таким расчетом, чтобы вся эта «каша» легко перемешивалась и формовалась. Дальше из этой перемешанной массы лепятся брикеты (если вручную) или масса заливается в формы, как следует прессуется, оставляется для просушки на воздухе. На солнце брикеты высохнут скорее.

Чтобы изделия были прочнее, сверху и снизу можно обложить их тряпками либо бумагой и потом все вместе спрессовать.

Составляющие компоненты

В домашних условиях можно изготовить прессованное горючее из опилок, соломы или растительной шелухи. Сжигание неспрессованных древесных отходов, таких как тырса или опилки, не даст желаемого результата, поскольку они быстро прогорают. Выделяемого тепла недостаточно для обогрева, а зольник забивается пеплом и сажей. Из всех возможных материалов лучше выбирать древесные опилки. Чтобы изготовить топливные брикеты из опилок своими руками, понадобятся:

• любые связующие — глина или любой клей для обоев, можно также добавить размоченную бумагу или гофрированный картон;
• просторное помещение и пространство под навесом для сушки продукции.

Схема пресса ↑

Чтобы изготавливать бумажные брикеты самим, понадобится изготовить несложной конструкции пресс. Схема пресса для брикетов представлена на рисунке:

Пресс для формования топливных брикетов из бумаги. Размеры пресса возможно подогнать в зависимости от размеров отопительного оборудования

Как сделать пресс для брикетов из макулатуры своими руками (видео)

Если у вас имеются собственные оригинальные идеи по поводу того, как сделать экономичнее отопление вашего жилья или другого помещения (дачи, гаража, теплицы), пишите в наш журнал на имя Михаила Эйсли (адрес опубликован в разделе Контакты). Будем рады обсудить любые новые технологии с нашими читателями.