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
Схема
Рычажный и винтовой самодельный прессы не требуют применения покупных изделий, но и значительным усилием сжатия они похвастаться не могут. Предлагается собрать пресс на основе гидравлического домкрата или такого же пресса.
Он может быть оснащен электродвигателем либо ручным приводом:
- К гидравлической установке присоединим пуансон. Его размеры должны соответствовать размерам матрицы, в которой сырье будет спрессовываться в брикет.
- Саму матрицу изготовим из толстостенной трубы — это самый простой вариант. Для выхода воздуха и влаги в ее стенках будут проделаны отверстия.
- Матрицу оснастим съемным дном. Удалив его, готовый брикет можно будет вытолкнуть пуансоном в приемный лоток.
Чертеж-схема изготовления брикетов из размоченной бумажной массы
Рабочий механизм поместим в корпус, снабженный для удобства транспортирования двумя ручками.
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.
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.
Далее весь узел следует прикрепить к стойкам точно над матрицей.
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.
Процесс изготовления топливных брикетов в домашних условиях
Необходимо подготовить сырье. Причем его нужно очистить от примесей, загрязнений. Когда в составе минимум пыли и земли, зола при сжигании практически не образуется. Крупные части древесных отходов измельчают до образования щепы, опилок.
Производство топливных брикетов из опилок в домашних условиях
Древесину залить водой до ее разбухания
Чтобы изготовить брикеты, сырье увлажняют. Его нужно залить водой для облегчения дальнейшей работы. Но жидкости не должно быть слишком много
Важно добавлять ровно столько, сколько требуется, чтобы покрыть стружку. Избыток влаги в материале станет причиной длительной сушки
После смешивания с водой опилки начнут разбухать.
Добавить в массу глину
Рекомендованное соотношение основного сырья и связующего компонента составляет 10:1. Причем нужно учитывать, что на момент смешивания опилок с глиной они не должны содержать много воды. Часть впитает материал, остальное нужно удалить. Сделать это следует аккуратно, чтобы не пересушить сырье.
Добавить клей и куски картона
Далее, следует добавить еще 2 вспомогательных компонента. Обойный клей наряду с картоном выполняет ту же функцию, что и глина – связывает волокна. Кроме того, картон повышает горючесть. Но его желательно тоже сначала смешать с водой, размочить.
Приготовление смеси для топливных брикетов
Поместить массу в форму и механическим способом сжать – как изготовить гидравлический пресс
Чтобы получить топливный материал с нужными физическими свойствами, сырье, сформованное и помещенное в формы, прессуют. Делать это нужно при помощи покупных или самодельных станков. Сжимать сырье лучше на профессиональном оборудовании, но оно стоит намного дороже, чем агрегат, сделанный своими руками. Подойдет и домкрат, по форме напоминающий бутылку. Пошаговый процесс изготовления пресса:
- Подготавливают профильную трубу, ее внутренний диаметр соответствует параметрам брикета, который будет изготавливаться.
- Используют стальной стержень (0,05-0,08 мм) и швеллер (5-8 мм), а также крепеж и стальные полосы. Понадобится плита 50х50 см, ее толщина не должна быть менее 3 см.
- Длина трубы под брикет равна длине продукта и двойного хода штока. Нужно узнать и параметры стержня. Его длина составляет двойной ход штока.
- Затем сооружается каркас из швеллера, при определении его длины учитывают высоту домкрата (бутылочного), ход штока и длину трубы.
- Плита устанавливается в основании, крепится к раме. Между вертикальными опорами будет расположен домкрат.
- Вертикальные швеллеры – опоры, будут выполнять функцию направляющих. Чтобы избежать люфта, домкрат фиксируют болтами на опоре. В нижней части располагается еще один каркас такого же типа, сюда будет опускаться труба, в которой прессуется растительный мусор.
Как при изготовлении топливного брикета определить достаточный уровень давления:
Где S – сечение брикета, см2,
K – коэффициент удельного давления на 1 в т/см2, обычно берется в пределах 0,5-1.
Пресс для брикетов своими руками
Готовые брикеты достать из формы и разложить до полного высушивания
Процесс изготовления твердотопливной продукции в домашних условиях небыстрый, т. к. придется формировать по одному изделию. Причем каждое должно обладать определенными свойствами. В числе первых проверяется уровень влажности. Он должен быть в пределах 8-10%. Чем выше процент, тем хуже качество топлива. Также и в случае, когда уровень влажности невысокий. Это способствует быстрому выгоранию материала.
Брикетирование своими руками – за и против
Самостоятельно сделать пресс и наладить производство топливных брикетов возможно. Но это требует материальных затрат, физических усилий и времени. Надо учитывать и то, что достичь качества евродров, выпускаемых в заводских условиях, вряд ли получится. Конечно, можно приобрести станок, мало уступающий производственному, но затраты на приобретение будут колоссальными.
Необходимо хорошо представлять, для чего требуется собственное производство, какие есть для этого условия и какие предстоят затраты. Может быть, и не стоит отказываться от обычных дров или лучше закупать для отопления уже готовые брикеты.
Плюсы
Положительные стороны домашнего изготовления состоят в следующем. Собственные топливные брикеты не дадут качества горения, как у покупных, но будут эффективнее дров.
Если есть возможность получения большого количества древесных отходов – опилок, мелких обрезков, стружки, коры, – то из них выгоднее сделать спрессованные дрова. Опилки и стружка в чистом виде малопригодны для горения, а после обработки на станке для прессовки опилок из них выходит хорошее топливо.
Можно пустить в дело не только дровяные, но и любые другие горючие отходы – солому, сухие листья, бумагу, картон. По отдельности из них горючий материал – никакой, а в брикетах будет толк. Брикетированное топливо удобно для складирования и для загрузки в топку.
Минусы
Но есть и недостатки, о которых следует помнить. Попытки улучшить качество самодельных евродров могут привести к тому, что будет покупаться дорогостоящее оборудование или постоянно дополняться существующее. В итоге окажется, что выпуск собственных брикетов не оправдает затраты.
Самодельным топливным брикетам требуется место для качественной сушки. Просушивание на солнце не всегда оправданно. Требуется просторное сухое помещение. Хранить самодельные брикеты тоже надо так, чтобы они не впитывали влагу.
Домашние связующие материалы
На самодельных станках добиться давления, при котором из древесной массы выделяется лигнин, практически невозможно. Поэтому в сырье для самостоятельного брикетирования обязательно надо добавлять материалы, которые помогут связать, склеить сырье в монолитный брикет. Чаще всего для этих целей используют:
- глину. Объемная пропорция 1 к 10 древесного сырья;
- клей. Годится любой, но, естественно, лучше брать самый дешевый;
- измельченную бумагу или картон. Помимо того что это тоже горючий материал, в бумаге содержится лигнин. А бумажный лигнин свои клейкие свойства проявляет при замачивании. Правда, потом понадобится дополнительное время на просушку брикетов, содержащих бумагу.
Чтобы связующие добавки в полной мере проявили свои свойства, их надо тщательно перемешивать с горючим сырьем, а потом эту смесь замачивать в воде.
В этом основное отличие домашнего изготовления. Сушат топливные брикеты уже после прессовки, чтобы они затвердели, держали форму и хорошо горели.
Общие сведения
Готовые прессованные евродрова делятся на виды, которые зависят от внешнего вида. Существуют такие разновидности:
- RUF (размер составляет 15×9,5×6 см, производятся из дерева с дополнительными компонентами);
- Nestro (евродрова цилиндрической формы с диаметром окружности 6-9 см и длиной 5-35 см);
- Pini Kay (по форме представляют собой многогранник).
Все они имеют различие между собой только формой и плотностью сырья. Состав и коэффициент теплоотдачи одинаковы. Чем больше плотность, тем удобнее компактно хранить топливные брикеты дома.
Кроме стружки для создания брикетированного топлива используется гречка, бумага, мелкие ветки, солома, листья.
К преимуществам использования прессованных опилок для отопления относится:
- Экологичность. Базовым материалом является натуральное природное сырье, а потому пеплом можно минерализовать грунт возле растений на участке.
- Возможность их создания в домашних условиях.
- Свойство поддерживать температуру горения длительный срок, а также продолжительное горение на протяжении 4 часов.
- Экономичность расхода топлива.
- Низкий уровень дымообразования.
- Высокая теплоотдача.
Единственным недостатком евродров является их боязнь повышенной влажности.
Технология изготовления промышленным способом
Производство топливных брикетов из опилок в промышленности происходит на специализированном оборудовании — дробильных машинах. Они измельчают исходный материал и подготавливают его к другим важным этапам технологии производства топливных брикетов
Важно не допустить попадания больной древесины или ее коры в общую массу
К прочим этапам процесса изготовления относится сушка и формирование размера прессованных изделий. Вначале материал высушивают в барабанной или аэродинамической сушилке.
Затем происходит формовка изделий на гидравлическом прессе. Он делает массу плотной без добавления в нее каких-либо вяжущих элементов. В процессе из дерева выделяется натуральный клей — лигнин.
Прессовать опилки можно и на прессе ударно-механического действия — наиболее простой установке. Но тогда показатель плотности у топлива будет невысок.
Еще одним способом получения евродров является экструзия. Технология состоит из того, что сырье проталкивается под давлением через отверстия шнека. Можно придавать ему цилиндрическую или шестигранную форму. На выходе происходит обрезка острыми лезвиями.
Экструдеры гораздо производительнее, чем приспособления на механике и гидравлике. Однако, покупать их для самостоятельного обеспечения себя брикетами невыгодно. А потому можно воспользоваться другими способами получения этого вида топлива.
Способы изготовления брикетов
Станок, используемый для брикетирования опилок, должен спрессовать заложенное сырье с огромным усилием. Только в этом случае выделится лигнин и свяжет отдельные частицы. Процесс сопровождается повышением температуры сдавливаемого вещества. Поэтому опилки и связующее вещество спекаются.
Сырье
Кроме опилок для изготовления евродров подходит стружка, более крупные отходы деревообработки, аграрные отходы, способные гореть. Приступать к изготовлению топливных брикетов нужно после подготовки сырья: измельчения крупных фракций, сушки до влажности в 8-10%.
Брикетирование
Следующий этап производства – брикетирование – прессование опилок давлением до получения компактного изделия требуемой формы. Способ брикетирования определяет применяемое на данном этапе оборудование – гидравлический пресс или шнековое устройство.
Сжимающее усилие пресса достигает 300-650 атмосфер и принцип его работы интуитивно понятен. Работа шнекового оборудования заключается в постепенном проталкивании сырья в сужающийся конический канал. При этом в рабочей части канала (с минимальным поперечным сечением) создается давление до 1000 атм. На выходе спрессованный монолит режется в размер.
Ручной гидравлический пресс
Шнековый пресс
Преимущества и минусы
Преимущества:
Очень важное достоинство данного вида перед дровами – это более высокая температура горения. Это объясняется низкой влажностью брикетов и более высокой плотностью.
Брикеты занимают на много меньше места, чем дрова.
Горят более равномерно и дольше.
Производится данный вид из отходов, а это не приносит разрушения окружающей экологии.
Из-за невысокой влажности брикеты выделяют меньше сажи и не так засоряют дымоотводы.. Несмотря на внушительный ряд достоинств, этот топливный материал имеет некоторые минусы:
Несмотря на внушительный ряд достоинств, этот топливный материал имеет некоторые минусы:
Домашний способ прессования
Изготовление брикетов из опилок своими руками требует соблюдения определенной технологии и этапов производства.
Сырье и подготовка
Для изготовления брикетов из опилок своими руками нужно определенное сырье и оборудование. В качестве сырья можно использовать:
- опилки древесные, стружку и мелкую щепу;
- шелуху, полученную после обработки сельскохозяйственных культур – риса, гречихи, риса, подсолнечника;
- отходы угля и торфа – мелкая фракция;
- солому;
- макулатуру (картон и бумагу).
При выборе состава неоднородного сырья (из разных отходов), нужно помнить, что опилки должны занимать более 60%, чтобы обеспечить высокое качество горения.
Можно также использовать глину. В процессе домашнего прессования опилок лигнин не будет выделяться из-за низкой мощности пресса, поэтому понадобится связующее вещество, которым будет размоченный картон или глина. Картон вносят в подготовленное сырье в размоченном виде, он должен занимать не более трети объема. Глину вмешивают в опилочное сырье в пропорциях 1 к 10.
Некоторые умельцы вместо картона и глины вмешивают в сырье обойный клей. Он относительно натурален, но при наличии в нем химических добавок его использовать не рекомендуется. Брикеты при сгорании будут коптить.
Необходимое оборудование для производства брикетов из опилок:
- дробилка;
- пресс выбранной модификации.
- емкость для подготовки сырья.
Пресс для изготовления брикетов из опилок
Этапы изготовления брикетов из опилок своими руками
Процесс домашнего прессования опилок выглядит следующим образом:
- сушка сырья, если оно имеет высокую влажность;
- измельчение сырья в дробилке или ручным способом;
- перемешивание измельченного опилочного сырья с глиной или картоном;
- загрузка под пресс;
- прессование в формы;
- выгрузка и сушка на воздухе;
- упаковка в пленку.
Качество сушки можно проверить путем разлома брикета, он должен быть плотным и сухим на срезе.
Если нет подходящей дробилки – можно применить перфоратор.
Пленка обязательно должна быть термоусадочной, чтобы влага не проникала в готовый продукт и сохранялась его форма.
Преимущества бизнеса
Реализация бизнес-идеи по переработке опилок в брикеты не требует крупных инвестиций и специфических знаний. В специализированных торговых точках можно приобрести любое оборудование, ориентируясь на планируемый производственный объем и наличие средств.
Резка готовой продукции
Технология производства проста и состоит из нескольких этапов, реализация которых возможна даже на самодельном оборудовании. Используемое сырье доступно и не отличается высокими ценами. При налаживании связей с компаниями, специализирующимися на деревообработке, основной компонент производства можно получать бесплатно.
Продукция, изготовленная в соответствии с требованиями всех стандартов, пользуется популярностью у крупных компаний, заинтересованных в энергосбережении. Частные покупатели приобретают брикеты для отопления фермерских хозяйств, домов и дач.
Топливные брикеты не из опилок
Кроме опилок, сырьём для изготовления топливных элементов может выступать шелуха семечек, угольная пыль, бумага и т. п. Если есть большое количество доступной бумаги, то производство евродров можно наладить из неё. Технологический процесс будет следующим:
- бумага режется на мелкие кусочки;
- сырьё вымачивается в тёплой воде до состояния жидкой каши, можно добавить в раствор немного крахмала;
- из полученной массы удаляется избыточная влага;
- бумажное тесто набивается в формы;
- после испарения практически всей оставшейся влаги брикеты вынимаются и отправляются на просушку.
Прессованные блоки из бумаги при горении выделяют больше тепла и оставляются после себя меньше пепла. Прессованная лузга семечек имеет следующие особенности:
- выделение тепла немного выше, чем у поленьев из опилок;
- имеют низкую зольность;
- пепел неприятно пахнет.
При создании топливных цилиндров из угольной пыли применяются два метода, с добавлением связующих элементов и без них. Рассматривать первый способ производства при создании горючего для домашней печи смысла не имеет, т. к. готовый продукт будет выделять токсичные вещества, что недопустимо при отоплении жилища. Второй способ сходен по технологии с производством из опилок. Последовательность действий такая:
- частицы угля измельчаются, с тем чтобы самая крупная из них не была больше 6 мм;
- в сушилках парового или газового типа уровень влажности сырья понижают до 15%;
- полученная масса охлаждается и транспортируется в пресс;
- в специальном прессе штемпельного типа на фракцию воздействуют давлением до 150 Мпа.
Станок для производства топливных древесных брикетов
В настоящее время топливные гранулы не получили такого распространения, как другие виды теплоносителей. В первую очередь это связано с их высокой стоимостью. Поэтому многие в качестве альтернативы рассматривают вариант изготовление оборудования для производства топливных брикетов из древесных опилок своими руками.
Принцип изготовления топливных брикетов из опилок
Установка по производству топливных брикетов методом экструзии
Технология производства этого вида топлива довольно проста. На первом этапе опилки проходят стадию просушки, а затем их помещают в специальное оборудование.
В настоящее время существует два способа изготовление топливных брикетов своими руками. Для получения качественной продукции в линии применяются два метода воздействия — давление и термическая обработка. Это дает возможность формировать внешний защитный слой и при этом сохранить высокий уровень плотности заготовки.
Вторая методика больше подойдет для комплектации небольшого производства оборудование для формирования топливных кубов из опилок своими руками. Она заключается в прессовании исходной массы, в результате чего получаются готовые изделия различной формы — кубические или овальные.
Но перед началом организации следует решить ряд вопросов:
- сырье. В качестве основы можно использовать отходы различных пород древесины. Желательно, чтобы они были одной фракции. Для этого дополнительно необходимо приобрести или сделать измельчитель;
- место для расположения станков. Помимо него следует предусмотреть наличие складских помещений, а также упаковочной машины;
- механическая или электрическая конструкция. В первом случае будет небольшой объем производства, но при этом отсутствует зависимость от подачи электроэнергии.
Особое внимание следует уделить предварительной стадии подготовки сырья. Она должна содержать минимум влаги, для этого обустраивают камеры просушки
Для большей теплоотдачи топливные брикеты должны иметь сквозное отверстие вдоль центральной оси. Это нужно предусмотреть во время проектирования формы.
Конструкция станка для производства топливных брикетов
Самодельный пресс для изготовления топливных брикетов
Заводской комплекс состоит из нескольких узлов. На первичном этапе материал проходит стадию просушки, затем следует его дробление. И только после этого выполняется прессование. Для небольших объемов эту схему можно упростить. Из оборудования по производству брикетов из опилок своими руками достаточно будет сделать пресс.
Оптимальным вариантом будет использование гидравлического домкрата. Он устанавливается на опорной раме. Опорная точка должна быть направлена не вверх, а вниз. Устанавливается форма, которая заполняется исходным сырьем. Для формирования изделий нужной формы для штока необходимо сделать насадку. Она должна быть такой же формы, что и нижестоящая емкость. Для формирования центрального отверстия следует предусмотреть штырь.
Еще более простая модель производственное оборудование для изготовления брикетов из опилок своими руками представляет собой рычажную конструкцию. Она изготавливается из стальных уголков и профильных труб. Недостатками вышеописанных схем являются:
- низкая производительность. За один цикл работы станок сделает только одно изделие;
- трудоемкость работы. Это касается рычажных ручных механизмов;
- неоднородная плотность материала. Даже с помощью гидравлического домкрата невозможно достичь равномерного давления по всему объему сырья, находящегося в форме.
С помощью вышеописанных технологии можно сделать запас энергоносителей на отопительный сезон для одного дома. Увеличение количества станков приведет к расширению штата рабочего персонала. Для получения прибыли необходимы финансовые вложения для закупки профессиональной линии.
Средняя стоимость профессиональной линии может составлять от 150 до 700 тысяч рублей.
Кроме вышеперечисленных факторов во время планирования изготовление оборудование для производства брикетов из опилок своими руками особое внимание следует уделить подготовительной стадии. В обязательном порядке сырье должно пройти просушку
Уровень влажности составляет от 5% до 12%. Для получения однородной массы необходим измельчитель, его также можно сделать самостоятельно. Для этого потребуется установить два вала с шипами. Расстояние между ними определит максимальный размер материала.
В видеоматериале показан пример самодельного оборудования для производства топливных брикетов из древесных опилок своими руками:
