Использование других материалов
Пожалуй, не стоит лишний раз рассказывать о том, как хорошо горит бумага и какой количество пепла после этого остается. К примеру, килограмм спрессованной бумаги может гореть порядка 2-х часов, выделяя в это время большие объемы тепловой энергии. При этом пепла после этого остается очень мало – порядка 5-ти процентов от изначальной массы.
Следовательно, вопрос: стоит ли продавать макулатуру и можно ли накупить дров за деньги, вырученные за это? Или лучше использовать ее при изготовлении топливных брикетов? В данном случае все достаточно сложно, поскольку существует ряд важный нюансов.
- Для изготовления брикетов потребуется много бумаги.
- Бумагу необходимо как-то измельчить, что крайне сложно – это вам не опилки и не дрова! Всю макулатуру потребуется порвать на куски размером в 20х20 миллиметров. Для этого придется использовать комбайн.
- Далее измельченную бумагу следует залить теплой водой. Затем нужно ждать до тех пор, пока бумага не трансформируется в жижицу, а раствор станет жидким.
- Остатки воды удаляются, а образованная смесь разливается по заранее приготовленным формочкам.
- После того как масса избавится ото всей жидкости, брикеты извлекаются из формочек и просушиваются на открытом воздухе.
Из мусора
Внимание! Опытные мастера, использовавшие описанную технологию, советую добавлять в бумагу крахмал после заливки водой. Помимо того, бумага может быть использована в роли связующего вещества, когда топливные брикеты производятся своими руками из древесной стружки (об этом мы уже упоминали выше)
Но есть ряд прочих материалов, которые способны выполнять аналогичную функцию – это, например, лузга от семечек либо хвоя. Честно говоря, не наилучшие варианты, но в отсутствие альтернативы вполне пригодные. Хотя есть у них свои недостатки:
Помимо того, бумага может быть использована в роли связующего вещества, когда топливные брикеты производятся своими руками из древесной стружки (об этом мы уже упоминали выше). Но есть ряд прочих материалов, которые способны выполнять аналогичную функцию – это, например, лузга от семечек либо хвоя. Честно говоря, не наилучшие варианты, но в отсутствие альтернативы вполне пригодные. Хотя есть у них свои недостатки:
- если иголки хвои очень крупные, то их придется измельчить при помощи обычных ножниц, а это очень трудно, причем занимает много времени; да и хвоя в готовых изделиях будет постоянно колоть вам руки;
- с лузгой неприятностей еще больше – да, в процессе изготовления она достаточно удобна, вот только готовые брикеты, сделанные таким образом, очень любят мыши, поэтому зимой на складе у вас будет их очень много; грызуны приступят к «пиршеству» еще на этапе сушки, следовательно, большое количество продукции будет безнадежно испорчено.
Этап 4. Формирование брикетов
Шаг 1. Вначале возьмите подготовленное исходное сырье (опилки и проч.) и перемешайте его с сухой глиной. Для килограмма отходов потребуется примерно 100 граммов глины, следовательно, соотношение будет следующим: 10:1. В образованную смесь добавьте небольшое количество воды, еще раз тщательно все перемешайте. Следите за тем, чтобы смесь не получилась слишком жидкой или слишком густой – в идеале она должно отлично лепиться.
Внимание! При этом следует учесть тот факт, что плотность готового изделия обратно пропорционально зависит от количества добавленной воды. Более того, если жидкости будет слишком много, то брикеты будут долго сохнуть
Можете добавить в смесь немного мелко порезанной бумаги – это значительно улучшит горение.
Шаг 2. Образованную смесь засыпьте в заранее подготовленные формочки и тщательно спрессуйте. Постарайтесь, чтобы под прессом из изделий вышло максимальное количество жидкости. На некоторое время оставьте брикеты в этом виде.
Шаг 3. Далее просушите готовые изделия. Для сушения желательно использовать топку, хотя в ее отсутствие можете сделать это на солнце. Следите, чтобы высыхание было полным! Если брикеты получатся сырыми, то они не только не будут гореть, но и будут крошиться ввиду незначительной прочности. А чтобы как-то увеличить прочность, обложите изделия при сушке сухими листьями либо бумагой.
Шаг 4. Как только брикеты полностью высохнут, уложите их в заранее подготовленное место и в дальнейшем используйте по прямому назначению.
А вот еще один интересный вариант производства.
Пресс для изготовления топливных брикетов своими руками
Покупка готового оборудования для изготовления брикетов в зависимости от его мощности обойдется в сумму от 300 тыс. до 1 млн. руб.
Разумеется, для частника, желающего заняться изготовлением данного топлива чисто для собственных нужд, такие затраты нецелесообразны, поскольку окупятся они не скоро. Более правильным будет изготовить пресс из подручных материалов, тем более что ничего сложного в его конструкции нет.
Можно соорудить необходимое оборудование с нуля либо воспользоваться готовыми механизмами.
Самодельный станок
Изготовление установки с нуля
Создать значительное усилие, необходимое для сжатия сырья, можно при помощи:
- рычага (на него можно воздействовать собственным весом);
- винтового механизма.
Рычажный пресс можно изготовить даже из дерева, для винтового обязательно понадобятся стальные заготовки и токарный станок.
Шнековый экструдер (пресс для опилок) теоретически также можно изготовить своими руками и некоторым умельцам это даже удалось, но обходится такая затея из-за сложной обработки деталей и необходимости применять специальную высококачественную сталь очень дорого.
Отопление на пеллетах не только экономичное, но и экологичное, ведь в качестве топлива используется вторсырье. Можно изготовить или же переделать твердотопливник под пеллеты.
Подробную инструкцию по изготовлению твердотопливного котла своими руками вы найдете .
Сомневаетесь по поводу выбора пеллетного котла? По этой ссылке: вы найдете отзывы реальных пользователей о данных котлах. Читайте и делайте выводы.
Изготовление пресса на базе готового механизма
Для изготовления брикетов можно приспособить какое-нибудь более доступное, чем настоящий станок, устройство — домкрат или небольшой гидравлический пресс. Его останется только снабдить пуансоном и матрицей.
Следует понимать, что любой самодельный пресс, даже изготовленный на базе гидравлического домкрата, не сможет развивать усилий, обеспечивающих выделение лигнина.
Поэтому вместо него в сырье приходится добавлять сторонние связующие.
В этом качестве применяют:
- Дешевый клей, например, обойный.
- Глину (добавляется 1 часть на 10 частей опилок).
- Размокшую бумагу, в том числе гофрокартон — содержащийся в ней лигнин при контакте с влагой проявляет свои клейкие свойства (это свойство бумаги используется при напылении теплоизолятора типа «Эковата»).
Еще одно отличие от промышленной технологии состоит в том, что исходный материал не сушат, а наоборот замачивают в воде — тогда частички лучше склеиваются. Затем готовый брикет сушат на открытом воздухе.
Как измельчить сырье
За хлопотами по изготовлению самодельного пресса нельзя забывать о таком важном этапе производства брикетов, как измельчение сырья. Резать его вручную очень трудно — тут также необходима механизация
Некоторые делают измельчители самостоятельно из старой активаторной стиральной машинки — устанавливают вместо активатора ножи.
Еще вариант — приобрести роторный станок.
Назначением этого прибора как раз и является измельчение растительности — дачники используют его для изготовления удобрений из листьев и травы.
Экономическая сторона медали
Для производства 1 тонны топливных брикетов нужно взять примерно 2 тонны древесных отходов или 1.5 тонны соломы. При этом расход электроэнергии примерно 100 кВт*ч/т.
Теплотворная способность данного отопительного изделия составляет 19 МДж/кг, что является намного больше чем у обычных дров (всего 10 МДж/кг).
При правильном выборе оборудования, изготовлении и хранении изделий, технология окупается примерно за 2 года.
После прочтения моей статьи Вы можете решить для себя, что лучше: сделать из ненужного сырья отопительный материал, сэкономить время и средства или дальше отапливаться дровами. Ведь при использовании брикетов можно и утилизировать ненужные в быту отходы, и топить дачу или баню экологически чистыми топливными брикетами. Если же вы хотите организовать свое производство пеллет то вам просто необходима будет информация про организацию технологической цепочки и в этом вам поможет моя новая книга «Типичные ошибки производителей оборудования при планировании производства пеллет».
Промышленное производство
Если говорить о промышленном производстве, то здесь топливные брикеты делают с помощью одной из трех возможных технологий:
- посредством гидравлических прессов и при высоком давлении – в итоге получаются изделия, внешне напоминающие небольшие кирпичики;
- посредством шнековых прессов при давлении и термальной обработке – в итоге выходят брикеты, имеющие форму пустого многогранника;
- посредством гидравлических либо же механических прессов при высоком давлении – как результат, изделия цилиндрической формы.
Чтобы более детально ознакомиться с этим процессом, посмотрите тематический видеоролик.
Необходимые материалы
Кроме гидравлической установки понадобятся кое-какие разновидности стального проката:
- Швеллер.
- Уголок равнополочный 100х100 мм.
- Лист толщиной 3 – 6 мм. Из него будет вырезаться пуансон. Толщина заготовки зависит от диаметра матрицы: чем большим он будет, тем толще должен быть пуансон.
Из этого же листа вырежем съемное дно для матрицы.
- Труба диаметром 25 – 30 мм — из нее будет изготовлен шток пуансона.
- Толстостенная труба — заготовка для матрицы. Диаметр зависит от того, какого размера брикеты хочет получить пользователь. Чем тоньше они будут, тем выше их плотность, но производительность станка при этом уменьшится.
- Труба большого диаметра — заготовка для корпуса миксера. Если подходящей трубы нет барабан можно сделать из листа жести.
- Оцинкованная сталь для изготовления лотков.
Всего потребуется два лотка — для загрузки подготовленного материала в матрицу и для приема готовых брикетов.
Самодельный пресс
При наличии чертежа и определенных навыков конструирования, можно изготовить пресс для топливных брикетов своими руками.
Самодельные приспособления для брикетирования бывают двух видов — функционирующие от домкрата и с ручным приводом.
Описание сборки конструкции поможет понять, как сделать пресс, и какой вариант использовать лучше всего.
Ручной
Чтобы изготовить ручной пресс, требуется пуансон. Его сооружают из толстого металлического листа. К материалу крепится рычаг давления, и конструкция закрепляется с помощью шарниров.
Пуансон устанавливается в специальную форму. Обычно ее делают квадратной. Изготавливают форму из металла. Тонким сверлом в нижней части и по бокам просверливаются отверстия, обеспечивающие в процессе прессования выход влаги.
Для сбора выделяющийся воды применяется емкость, в которую устанавливается готовый пресс.
Из домкрата
Чтобы получить более качественное твердое топливо и улучшить конструкцию пресса, применяется гидравлический домкрат.
Процесс изготовления такого оборудования состоит из таких этапов:
1. Из швеллеров формируется основание для пресса. Все металлические детали скрепляются с помощью сварки.
2. К каждому углу подготовленного основания в вертикальном положении крепятся стойки. Каждая опора берется высотой 1,5 метра.
3. К стойкам приваривается миксер. Барабан можно изготовить из трубы с большим диаметром или взять готовую часть от старой стиральной машинки.
4. Под миксером закрепляется стальной оцинкованный лоток, из которого сырье будет проникать в специальную форму.
5. В толстостенной трубе, предназначенной для матрицы, создаются отверстия. Они должны равномерно располагаться по всей круглой контракции. Ширина каждого проема должна составлять от 3 до 5 миллиметров.
6. В нижней части формы фиксируется с помощью сварочного аппарата фланец, к которому прикручивается дно.
7. Готовая форма соединяется с основанием.
8. После этого из стальных листов вырезается пуансон. Он должен иметь такую же форму, что и матрица. С помощью штока, пуансон соединяют с гидравлическим элементом.
Собранный механизм закрепляется сверху над формой к стойкам. Снизу фиксируется лоток.
Чтобы ускорить процесс извлечения прессованных брикетов, рекомендуется приварить диск и пружину к днищу матрицы. Он должен соответствовать диаметру пуансона. Такой механизм позволит автоматически выталкивать готовые изделия после отключения гидравлики.
Прессованное древесное сырье требуют просушки. Чем меньше влажность брикетов, тем лучше они горят. К тому же, сухие брикеты имеют боле высокую теплоотдачу.
Изготовленное своими руками компактное топливо позволяет значительно снизить затраты на обогрев дома. Готовые брикеты можно использовать как для котла, так и для печи. Но при этом следует учитывать, что качество продукции во многом зависит от показателя плотности.
Сделать прессованные дрова с помощью самодельного оборудования, которые будут длительное время гореть и отдавать большое количество тепла, практически невозможно.
Поэтому если необходимо использовать топливо с высокими характеристиками, то лучше приобретать его в специализированных магазинах.
Пресс с винтовым механизмом
Такой пресс можно назвать самым простым, изготавливаемым домашними умельцами. В формовочную емкость, имеющую перфорацию, заливают смесь, после чего ее располагают под станиной. Медленно закручивают винт, создавая нужное давление. Принцип работы и устройство такого пресса хорошо видно на представленном рисунке.
Винтовые станки для изготовления брикетов из опилок подобного типа, чтобы получать прессованные брикеты, не стали очень популярными, так как они имеют очень низкую производительность. Требуется много времени, чтобы загрузить форму, крутить винт и вынимать готовое изделие.
Намного легче и быстрее изготавливать «кирпичные» брикеты на самодельном прессе, где используется длинный рычаг и система «выталкивания» брикетов из формы. Чтобы процесс был быстрее, некоторые дачники приваривают к раме две формы.
Не всех мастеров устраивает ручная работа. Существует и усовершенствованное механизированное оборудование. К примеру, чтобы сделать ручной станок для изготовления брикетов из опилок более производительным, можно ручной привод заменить гидравлическим домкратом. Конечно, сборка такого агрегата потребует определенных усилий, зато результат повысит КПД станка.
Ни в одном прессе, сделанном своими руками, где использован гидравлический домкрат, нельзя получить давление выше 300 Бар. Чтобы приблизиться к заводской технологии, нужно обязательно добавлять воду и использовать дополнительные связующие
.
Даже трудности в изготовлении деталей не останавливают домашних умельцев. Они смогли самостоятельно изготовить шнековый пресс, на котором брикеты получаются очень хорошего качества. Однако им пришлось понести большие затраты, чтобы изготовить шнек и корпус, используя высоколегированные стали.
Для такого станка необходим электрический привод, мощность которого должна превышать 7 кВт, а это дополнительные финансовые вложения.
Сильные и слабые стороны топливных брикетов
Такое топливо можно использовать не только для твердотопливных приборов, но и для печей или каминов. Если говорить о промышленном изготовлении брикетов, то там в качестве сырья используют:
- отходы деревообработки;
- древесный уголь;
- солому и различную шелуху;
- торф.
А все, что указанно выше – это, как известно, возобновляемые природные ресурсы.
Внимание! Главным преимуществом данного вида топлива является его экологичность, а также отличная теплоотдача и КПД. Более того, если сравнивать брикеты с деревом, то разгораются они быстрее, дымят меньше, благодаря чему влажность в воздухе не повышается и остается на нужном уровне
Во время горения поддерживается перманентная температура и не образуются искры, а благодаря правильной геометрической форме их удобно транспортировать и хранить
Более того, если сравнивать брикеты с деревом, то разгораются они быстрее, дымят меньше, благодаря чему влажность в воздухе не повышается и остается на нужном уровне. Во время горения поддерживается перманентная температура и не образуются искры, а благодаря правильной геометрической форме их удобно транспортировать и хранить.
Есть, безусловно, и свои минусы – например, брикеты легко повреждаются при транспортировке и отличаются низкой влагоустойчивостью.
Тем не менее, если делать топливные брикеты своими руками, то решается сразу несколько задач:
- отопление дома (хотя, скорее, как дополнительный источник, ибо заготовить необходимое на зиму количество топлива вам вряд ли удастся);
- экономия – брикеты практически ничего не будут стоить;
- наконец, делая брикеты, вы тем самым избавляетесь от различного мусора, который никак не могли вывезти на свалку.
Внимание! Самая удобная форма для брикетов – это кирпичики. Поэтому дальнейшая технология будет основываться именно на этом.. Советуем так же посмотреть нашу статью о том как сделать биотопливо своими силами
Советуем так же посмотреть нашу статью о том как сделать биотопливо своими силами
Общая информация о брикетах
Сырьем для данного вида биотоплива являются мелкие древесные отходы, в основном опилки. Конечно, их можно жечь и так, но это не очень удобно, топлива уходит много и оно быстро прогорает. А все потому что плотность древесной массы невелика, куда больше тепла получится, если сырье предварительно спрессовать. В этом и заключается технология производства брикет.
Вначале происходит переработка опилок и других отходов, их измельчение и просушивание. Влажность сырья перед прессованием должна находиться в пределах 6-16%, что и обеспечивает сушильное оборудование. Затем идет собственно изготовление топлива, что производится двумя способами:
- с помощью гидравлического пресса сырье формуется в брикеты прямоугольной или цилиндрической формы. Процесс проходит при давлении от 30 до 60 МПа и высокой температуре;
- методом экструзии на шнековом прессе из готовой смеси выдавливается брикет 4-х или 6-гранной формы под давлением около 100 МПа. Изделие проходит термическую обработку.
Следует отметить, что производство топливных брикетов из опилок не предусматривает добавления в состав смеси связующих компонентов. Под воздействием высокого давления и температуры частицы склеиваются лигнином, он содержится в любой древесине. В результате получаются «кирпичики» или «колбаски», чья теплотворная способность составляет до 5 кВт/кг. Производственный процесс показан на видео:
Инструкция по изготовлению и сборке
Порядок операций при изготовлении пресса выглядит так:
- Из швеллеров необходимо сварить основание устройства.
- Из уголка делаем 4 стойки длиной по 1,5 метра. Они привариваются вертикально и с одинаковым шагом.
- Далее из трубы или листа жести необходимо изготовить барабан, в котором будет перемешиваться сырье. Если у вас есть поломанная стиральная машина, барабан, а также подшипники, можно извлечь из нее.
- Барабан нужно прикрепить к стойкам. Если есть возможность, его следует оборудовать электродвигателем. Если мотор является слишком высокооборотистым и понизить скорость вращения барабана до приемлемого значения за счет одной только разницы в диаметрах шкивов не удается, следует применить редуктор.
- Под барабаном необходимо закрепить лоток, по которому подготовленный материал будет подаваться в матрицу.
- В стенках трубы, используемой в качестве заготовки для матрицы, необходимо выполнить несколько отверстий диаметром 3 – 5 мм. Их надо распределить равномерно, чтобы воздух и вода выдавливались по всему объему брикета.
- Снизу к матрице необходимо приварить фланец, к которому будет прикручиваться съемное дно. Это дно вырезается из стального листа в виде диска с проушинами.
- Матрица приваривается или прикручивается к основанию под загрузочным лотком.
- Из стального листа вырезаем круглый пуансон. Это просто диск, диаметр которого позволяет ему свободно входить в матрицу.
Шток изготавливается из трубы: достаточно диаметра 30 мм. Одной стороной он приваривается к пуансону, а другой — крепится к гидравлической установке.
Под матрицей фиксируем приемный лоток
Важно установить в таком положении, чтобы он не мешал снимать и устанавливать на место съемное дно матрицы.. Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.
Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.
После отключения гидравлической установки и извлечения пуансона изделие будет выталкиваться пружиной автоматически.
Видео на закуску
Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак!
Опилки, отходы сельхозпроизводства, листья и другой растительный мусор — все это является превосходным топливом.
Но для обычного котла оно становится «удобоваримым» только в виде прессованных брикетов — без обработки его придется подсыпать каждые 5 минут, причем большая часть просыплется сквозь колосниковую решетку.
Мощные прессы для работы с таким сырьем выпускаются сегодня в изобилии, но ввиду высокой стоимости покупать подобный агрегат выгодно только с целью организации постоянного производства.
Обывателю же приходится делать пресс для изготовления топливных брикетов своими руками.
Исходный материал, большую часть которого обычно составляют поступающие с деревообрабатывающих предприятий опилки и обрезки древесины, измельчают и тщательно высушивают.
В конечном итоге влажность сырья доводится до 8% — 10%.
Помимо компонентов растительного происхождения — древесных отходов и шелухи различных сельскохозяйственных культур — для изготовления брикетов может использоваться угольная пыль.
Следующий этап — собственно, изготовление брикетов из подготовленной массы.
Для этого применяют один из двух способов:
-
Прессование:
сырье засыпают в круглые или прямоугольные формы (данный элемент называется матрицей), где его сжимают при помощи мощного гидравлического пресса. Деталь, непосредственно воздействующая на сырьевой материал, называется пуансоном. Машина развивает давление в 300 – 600 атм. -
Экструзия:
экструдер очень похож на шнековую мясорубку. Шнек продавливает сырье через постепенно сужающийся формовочный канал и возникающее при этом давление достигает 1000 атм.
Сильное сжатие приводит к следующим явлениям:
- Температура массы сильно повышается.
- Частички сырья начинают выделять клейкое вещество — лигнин. В условиях нагрева он надежно связывает рассыпчатую массу, превращая ее в твердый цельный брикет.
- Плотность материала повышается до 900 – 1100 кг/куб. м. Для сравнения: плотность древесины составляет всего 500 – 550 кг/куб. м. Вместе с плотностью возрастает и энергетическая ценность топлива в расчете на единицу объема: теперь его запас на зиму будет занимать в два раза меньше места. Да и гореть прессованная чурка будет дольше обычного полена.
Виды топливных брикетов
Брикеты делят на виды в зависимости от их формы. В основном на рынке можно встретить следующие типы:
- RUF. Это прямоугольники прессованные размером 15 х 9,5 х 6,5 см. Производят их из опилок натуральной древесины с добавлением специальных компонентов.
- Nestro. Визуально это цилиндры диаметром от 6 до 9 см и длиной от 5 до 35 см, не имеющие отверстий. Материал для производства — прессованная древесная масса. Ее просушивают, помещают в загрузочною емкость, затем посредством шнека подают на прессование. По формам под давлением массу распределяют дозаторы.
- Pini kay. По форме это многогранники с числом граней от 4 до 6. В процессе производства их подвергают обработке высокими температурами и прессованию под высоким, до 1100 бар, давлением. В результате, возрастает эффективность горения, влагостойкость, плотность.
Химический состав и теплоотдача у всех этих видов прессованных опилок одинакова, отличаются они только плотностью. Этому топливу не свойственны искры, вылетающие в разные стороны. Большая плотность и незначительная гигроскопичность позволяют хранить это топливо в небольшой кладовке рядом с печкой.
Кроме опилок для производства брикетов применяют шелуху подсолнуха, гречки, бумагу, мелкие ветки, опавшие листья, солому. Оборудование для этого имеет довольно простую конструкцию, и изготовить его можно своими руками
Если для формирования брикетов есть необходимое сырье, их можно изготовить самостоятельно.
Технология изготовления брикетов
Процесс производства отопительного материала трудоемкий и требует выполнения последовательных операций.
При необходимости нужно подготовить сырье перед использованием:
- Дробление материала;
- Сушка дробленного сырья;
- Измельчение (чем лучше измельчены компоненты брикетов, тем выше показатели теплоотдачи).
Для изготовления своими руками сырье нужно смешать со связующим. Для этого вполне подойдет глина в соответствии 1 до 10, где берется 1 кг глины и 10 кг дробленого материала
Полученную смесь нужно смешать с водой для образования однородной массы, важно чтобы она была ни жидкой, ни твердой
Полученную массу нужно загрузить в специальное оборудование. При прессовании лишняя жидкость выходит и изделие получает окончательную форму. Если использовать самодельный пресс, то есть возможность что небольшое количество влаги все же останется внутри изделия.
Обязательным моментом при изготовлении отопительного материала является просушка после прессования. Сушить можно на открытом воздухе, под солнечными лучами и ветром. Время данного этапа зависит от объема брикетов, а также от использованных технологий прессования.
После просушки изделие нужно переместить в специальное место для хранения или упаковать.