Производство топливных брикетов в домашних условиях

Производство топливных брикетов в домашних условиях

Брикеты из опилок в домашних условиях являются дешевым и эффективным видом топлива, сходным по характеристикам с каменным углем. Использовать его можно для растопки печей, каминов, котлов и мангалов. Такое топливо не содержит никаких примесей, поэтому считается экологичной продукцией. При этом выбросы в окружающую среду минимальны, несмотря на то, что в течение 4 часов при сгорании брикетов держится предельно высокая температура.

В качестве сырья для производства брикетов из опилок, преимущественно используется древесина лиственных и хвойных пород. Спрос на натуральное топливо стабильно велик, поэтому идея по изготовлению брикетов своими руками в домашних условиях является потенциально перспективной.

Оборудование для производства топливных брикетов

Из крупного оборудования в «топливном» деле не обойтись без:

  • измельчитель сырья;
  • сушильной камеры;
  • специального пресса.

Отметим, что прессы для производства топливных брикетов существуют 4-х видов:

  1. Гидравлический.
  2. Шнековый экструдер.
  3. Ударно-механический.
  4. Пресс-гранулятор.

Различают их стоимость и принцип работы, объединяют – требования к сырью (влажность 4-10%) и равномерное измельчение (фракции меньше 25х25х2 мм).

Каждый пресс обладает своим преимуществом и недостатками для домашнего бизнеса:

Производство топливных брикетов в домашних условиях

Гидравлический пресс для производства брикетов в домашних условиях представляет собой установку, состоящую из двух частей: 1 пресс-форма; 2 гидроцилиндр.

Принцип действия похож на работу домкрата. В пресс-форму насыпается сырье из опилок, а гидроцилиндр давит поршнем на опилки в пресс-форме. Таким образом, формируется плотный брикет.

Плюсы гидравлического пресса:

  • самая доступная цена;
  • простое и надежное устройство, которое практически не имеет узлов повышенного износа.

Минусы:

    низкая производительность.
  • требует подготовки сырья с добавлением связующего вещества .
  • Например в качестве связующего вещества для топливных брикетов, можно добавить крахмал: 2%-3% от общей массы. Для действия связующего, естественно, нужно увлажнить смесь до 40%.)

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Шнековый пресс-экструдер для домашнего производства по принципу действия похож на мясорубку. Этот тип прессов детально описан в статье о производстве топливных пеллет. По шнеку подается сырье, которое на выходе через фильеру сжимается и под высоким давлением уплотняется. Весь процесс происходит под горячим прессованием. Фильера должна быть заранее прогрета, иначе устройство заклинит. Под высокой температурой и давлением из древесных опилок выделяется гидролизный лигнин. Это горючее вещество, которое еще играет роль связующего в процессе формирования брикетов.

    Плюсы шнекового экструдера:

    • самая высокая производительность (вес процесс выполняется непрерывно экструзивно);
    • в процессе прессования выделяется лигин, который положительно влияет на формировку и качество брекетов.

    • пресс требует длительную подготовку к работе (требуется прогреть фильеру и первые брикеты выбраковываются);
    • быстро изнашиваются узлы повышенного трения – шнек и фильера;
    • из-за высоких рабочих температур (выше 120Co) требуемых для нормального прессования сырья происходят необратимые процессы, при которых снижается качество продукта (калорийность брикетов – ниже).

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Пресс ударно механический для производства топливного брикета по принципу действия похож на перфоратор. Кривошипно-шатунный механизмы (коленвал, шатун и поршень) передает с заданной частотой (около 20 раз за секунду) толчки поршню. С помощью ударов поршня продавливаются через фильеру предварительно загруженные в камеру опилки.

    • брикеты можно делать не только из опилок, но и из других материалов: шлифовальной и угольной пыли, торфа, соломы, отходов МФД;
    • позволяет производить брикеты различного назначения – для частного рынка и для промышленных нужд;
    • простота механизма и способность работать длительное время без участия человека – главные преимущества ударно-механического пресса;
    • у агрегата хорошая производительность;
    • значение коэффициента использования оборудования составляет 0,9.

    Минусы:

    • самая высокая цена;
    • быстрый износ узлов трения кривошипа (на них действует сразу 2 силы: ударная сила и трение).

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Пресс-гранулятор – это тот же самый гранулятор комбикорма, в который засыпают вместо зерна опилки.

    Плюсы: хорошие соотношение цена/производительность.

    • можно производить только брикеты мелкой фракции;
    • требуется более мелкое измельчение сырья;
    • требует подготовки сырья с добавлением связующего вещества для плотного брикетирования (крахмал 2%-3%).

    В комплектации линии вместе с прессом часто находятся разнообразные приспособления, позволяющие усовершенствовать конечную продукцию:

    • миксеры для смешивания примесей (к примеру, лигнина);
    • насадки для нарезки определенных форм брикетов;
    • увлажнители для пересушенного сырья.

    Некоторое оборудование и даже некоторые пресса можно изготовить своими руками.

    Технология производства топливных брикетов из опилок

    Производить из опилок топливные брикеты достаточно просто. Технология следующая:

    1. Сырье, представляющее собой размельченный материал из опилок, шелухи семян, щепок, измельченного сена и соломы, угольной пыли. Фракция материала не должна превышать 25х25х2 мм.
    2. Измельченное сырье сушится в сушильной камере до 10% влажности.
    3. В зависимости от оборудования и типа производства сырье смешивается с связующим веществом крахмалом (2%-3% от общей массы), увлажняется до 40% и перемешивается.
    4. Пресс формирует брикеты заданной формы фильерой (сквозной пресс-формой). Чем больше сжатие пресса, тем лучше качество брикетов. Например, брикет с полностью 650-750 кг/м3 имеет калорийность 12-14 МДж/кг, при плотности 1200-1300 кг/м3 — 25-31 МДж/кг. При прессовании создается давление, в котором повышается температура и сырье досушивается до 4%. Важно, чтобы температура прессования не превышала +120Co.
    5. Заготовка чаще всего обламывается под собственным весом на приблизительно равные части.
    6. Упаковка в термоусадочную пленку – обаятельна, чтобы брикеты сохранили сухость на уровне 4% влажности.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Цикл производства брикетов с помощью производственной линии полностью замкнутый. Если вы планируете изготавливать брикеты своими руками, то действовать необходимо по аналогии, используя подходящие инструменты и приспособления.

    Читайте так же:  Можно ли топить печь яблоневыми дровами

    Рентабельность проекта оценивается высоко. При ежемесячной производительности уровнем выше среднего (около 10 тонн готовой продукции) с учетом расходов на сбыт продукции, чистая прибыль достигает до 350$. Таким образом, вложенные в бизнес средства отобьются уже до полугода.

    При должном усердии и верно выбранной стратегии можно ожидать высокой доходности мини-предприятия по производству брикетов из опилок.

    Производство топливных брикетов из опилок – эффективное применение отходов деревообработки, благодаря которому увеличивается экономическая отдача предприятия, а потребители получают удобные в использовании евродрова. Заняться изготовлением брикетов можно и в домашних условиях, если есть доступ к бесплатному сырью.

    Преимущества евродров

    Биотопливо из отходов древесины обычно выпускается в виде прямоугольных брикетов либо длинных «поленьев» шестигранного или круглого сечения. Для изготовления используется сухая измельченная стружка, спрессованная под высоким давлением.

    В сырье не вводятся никакие добавки для того, чтобы брикет держал форму и не рассыпался. Связующим веществом служит природный полимер лигнин, который содержится в древесине и выделяется под воздействием давления и высокой температуры.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    К преимуществам евродров можно отнести:

    • высокую удельную теплоту сгорания (более 4 кВт/кг), превышающую показатели сухих дров и бурого угля;
    • малое количество золы;
    • минимальные выбросы углекислого газа в атмосферу;
    • отсутствие копоти (дымоход не придется часто чистить);
    • продолжительное время горения одной закладки топлива (по сравнению с дровами, брикеты придется подкладывать в 2-3 раза реже);
    • экологичность, безопасность для здоровья (не содержат вредных компонентов).

    Данный вид топлива требователен к условиям хранения – помещение должно быть сухим, чтобы прессованная стружка не вбирала влагу из воздуха, иначе теплоэффективность брикетов снижается. Основным недостатком евродров является относительно высокая стоимость.

    Брикетирование в промышленных условиях

    При фабричном производстве особое внимание уделяется подготовке сырья: опилки измельчают (оптимальная фракция – около 3 мм), затем материал сушат, чтобы довести уровень влажности до 8-10%. Чем ниже влажность, тем выше итоговое качество продукции.

    Для формовки брикетов используется оборудование двух типов:

    • гидравлический пресс;
    • шнековая экструзионная установка.

    Гидравлический пресс сдавливает сырье с усилием от 300 до 600 бар, формуя брикеты прямоугольной или цилиндрической формы. При брикетировании методом экструзии давление достигает 1000 бар, на такой установке изготавливаются евродрова шестигранного или четырехгранного сечения.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Высокое давление при определенной температуре нагрева – непременное условие получения топливных брикетов высокой плотности. Именно плотная структура евродров обеспечивает им высокую теплоотдачу и небольшую скорость сгорания.

    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.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    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.

    Обратите внимание! Использование электрооборудования значительно ускоряет и упрощает производство брикетов из опилок, но при этом увеличивает себестоимость продукции.

    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.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    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.

    Внимание! Максимальная автоматизация работ предполагает использование готового гидравлического пресса с компрессором, но вкладывать деньги в приобретение такого оборудования имеет смысл, только если вы организуете свой бизнес по продаже брикетированного топлива.

    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%.

    Читайте так же:  Дом из стружки и цемента

    Целесообразность самостоятельного брикетирования опилок

    Чтобы понять, стоит ли вкладывать силы и средства в создание самодельного оборудования для изготовления брикетов, необходимо учесть следующие факторы:

    • брикет из опилок, выполненный кустарным методом, по своим характеристикам существенно уступает евродровам;
    • процесс подготовки сырья и прессования занимает много часов и требует больших физических усилий;
    • чтобы скорость сушки не зависела от погодных условий, требуется просторное, теплое и сухое помещение, на отопление которого уйдет немало топлива;
    • любая модернизация с использованием электрического оборудования оборачивается существенным ростом себестоимости изготовления.

    Сопоставив количество затраченных сил, времени и денег на собственноручное изготовление брикетов из опилок с финансовыми вложениями в покупку обычных дров, многие отдадут предпочтение дровам.

    Но тем, кто ищет способ рационально использовать имеющиеся в больших количествах отходы деревообработки, есть смысл наладить производство брикетов из опилок. На форумах домашних умельцев можно ознакомиться с опытом использования самодельных прессов, найти подходящий вариант конструкции и пошаговое описание технологии работ.

    Вопрос дачного отопления с каждым годом становится все более острым: все дорожает, как дрова, уголь или торф, так и их доставка. Между тем, потенциальное топливо буквально «валяется» у нас под ногами. В качестве него нам могут послужить стружки и опилки, сухая листва и солома, шелуха всех зерновых культур, щепа и срезанные при обхаживании сада ветки, негодные доски – все это вполне годится, чтобы изготовить топливные брикеты своими руками. А если договориться с управляющим близлежащего лесхоза, парка или свести дружбу с хозяином лесопилки, материала под брикеты для личного пользования у вас будет вполне предостаточно.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Для справки

    Древесные отходы в их естественном виде отправлять в печь или котел нецелесообразно и даже бессмысленно. Их рыхлость приводит к тому, что прогорание происходит в кратчайшие сроки и сопровождается слабой теплоотдачей. Кроме того, значительная часть опилок просыпается с колосников в зольный поддон, что уменьшает КПД и повышает расход. Всех этих недостатков лишены топливные брикеты из опилок. С экономической точки зрения неразумно не использовать в собственных целях отходы, имеющиеся на даче в изобилии.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Плюсы топливных брикетов своими руками

    Самодельное горючее имеет массу преимуществ.

    • Для топливных брикетов в качестве сырья подходят практически любые отходы, кроме пищевых и искусственных. В них можно вводить угольную пыль, которая считается неизбежными потерями.
    • У топливных брикетов впечатляющая продолжительность горения – до 4 часов. И на протяжении всего этого промежутка будет выделяться тепло.
    • Вполне доступно самостоятельное изготовление топливных брикетов. Причем для подобного производства не потребуется серьезных первоначальных вложений.
    • При сжигании топливных брикетов дым практически не выделяется.
    • Брикеты из опилок и прочих древесных отходов предельно экологичны, ведь для изготовления топливных брикетов применяются только природные компоненты.
    • Такое топливо практично и экономично: его себестоимость при самостоятельном производстве в несколько раз ниже такого же количества угля либо дров, а энергоотдача такая же, а то и более высокая. Кроме того, пепел от брикетов из опилок и других отходов из древесины – прекрасное удобрение для культурных растений.

    Правда, производство топливных брикетов из опилок требует некоторых временных затрат и физических усилий. С другой стороны, в загородном доме всегда найдется свободное время. А труд, как известно, облагораживает.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Сфера применения

    Брикеты из опилок обладают довольно широкой функциональностью. Это топливо может применяться:

    • для отопления жилого дома. Брикеты из древесного сырья из-за своей компактности годятся и для каминов, и для печей, и для твердотопливных котлов;
    • при протапливании бань и саун, если основной дом у вас обогревается каким-либо другим образом. Брикеты идеально соответствуют всем экологическим условиям;
    • на выездах на пикники. Они являются прекрасной альтернативой углю и дровам. Причем могут похвастаться замечательным свойством: при попадании на раскаленный брикет жира, последний не воспламеняется и не чадит.

    Кстати, брикеты из опилок, пожалуй, следует рекомендовать и для приготовления пищи в условиях закрытых помещений: запах гари отсутствует, а блюдо обжаривается предельно равномерно.

    Немного теории

    Перед тем, как заняться изготовлением самодельных брикетов, следует ознакомиться с этапами их промышленного производства. Это поможет не наделать ошибок при создании топлива своими руками. Алгоритм действий на производстве следующий.

    • Сырье измельчается до примерно одинакового размера частиц исходного материала.
    • Опилки сушатся; уровень влажности должен снизиться процентов до 10.
    • Далее идет в ход либо гидравлический пресс, либо экструдер, в зависимости от способа формовки топлива, которому на производстве отдано предпочтение.
    • На конечном этапе готовый продукт упаковывается во избежание абсорбции им влаги из атмосферы.

    На производстве при изготовлении брикетов из опилок никакого склеивающего материала не используется. Под давлением пресса при самопроизвольном разогреве сырья из древесины выделяется лигнин, который и препятствует распадению готового продукта, сохраняя его заданную форму.

    Особенности производства брикетов своими руками

    Оборудование, доступное для изготовления топлива в домашних условиях, не позволяет прессу давить на сырье с силой, достаточной для того, чтобы начал выделяться лигнин. Поэтому изготовить брикет без связующих веществ в кустарном производстве не получится.

    Кроме того, затраты на сушильное оборудование сделают готовую продукцию нерентабельной – дешевле будет купить традиционные уголь с дровами. С другой стороны, это неудобство несколько упрощает изготовление брикетов своими руками: можно пропустить этап сушки с соблюдением ряда технологических требований. Зато появляется новая трудность: после того, как вы прогнали сырье через пресс для топливных брикетов своими руками, нужно поместить готовую продукцию на просушку. То есть обеспечить пространство под навесом в летнее время или помещение с низкой влажностью и достаточной температурой в другие сезоны.

    Читайте так же:  Aquaverso инструкция по эксплуатации

    Впрочем, производством топливных брикетов настоящие мастера топливного дела занимаются исключительно в дачный сезон – а зимой их активно расходуют.

    Необходимое оборудование

    Несмотря на относительную несложность получения топлива, кое-каким оборудованием обзавестись все же придется. Или приспособить имеющееся под новые нужды. Что потребуется:

    • Измельчитель. Без него не обойтись, поскольку, чем мельче сырье, тем плотнее готовый брикет. А при изготовлении его своими руками в ход идет материал самых разных фракций. Тратиться на закупку не придется, если в вашем хозяйстве имеется устройство, рубящее растительность для ее отправки в компост. Изобретатели с умелыми руками приспосабливают под измельчитель старую стиралку активаторного типа – меняют собственно активатор ножами;
    • Какая-либо емкость, где сырье будет замешиваться перед помещением в матрицу. Неплохо было бы дополнить «корыто» миниатюрной бетономешалкой или строительным миксером. В отсутствие того и другого готовьтесь к тяжелой физической работе по вымешиванию сырья;

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    • Пресс для производства топливных брикетов. Может быть ручным или гидравлическим, иметь вид настенной или напольной установки. В общих чертах пресс для производства брикетов из опилок и других растительных отходов состоит из основательной рамы, выполненной из стали, и того, что можно назвать рабочей частью;
    • Матрицы, с помощью которых будут формироваться брикеты. Могут быть в виде стандартных кирпичиков, но удобнее использовать цилиндрические формы – меньше возни. Хотя складировать и хранить будет несколько сложнее. Матрица обязательно должна иметь перфорированные стенки: через отверстия будет отводиться выдавливаемая прессом из заготовки влага.

    Особое внимание стоит уделить моменту прессования. Мускульные воздействия – это траты времени и сил при низкой эффективности. Опытные мастера рекомендуют оснащать пресс для производства топливных брикетов гидравлическим домкратом от автомобиля. Его следует фиксировать на верхней раме пресса вверх ногами.

    Алгоритм изготовления топливных брикетов

    Своими руками брикетирование проводится не так, как на производстве. Начальный этап схож: ведется измельчение отходов древесного производства. Но затем идет не сушка, а, напротив, замачивание в воде. Или, по крайней мере, хорошее увлажнение, чтобы не пришлось потом сцеживать избыточную влагу.

    Далее вводится связующее вещество. Здесь есть три варианта:

    • Глина. Самый дешевый и общедоступный наполнитель. Пропорции с основным материалом 1:10. Прекрасно связывает исходные древесное сырье, однако после использования готовых брикетов получается значительное количество зольных отходов: глина практически не горит.
    • Обойный клей. Лишен недостатков предыдущей добавки, вводится в меньшем количестве, но делает производство заметно более дорогим.
    • Любая макулатура, включая картон, предварительно измельченная и размоченная. Никаких отходов, практически никаких затрат, пропорции – как в случае с глиной. Недостатка два. Чем мельче фракция опилок, тем больше требуется бумажного наполнителя – это раз. Второе: сушить готовые брикеты придется значительно дольше.

    Следующим шагом будет перемешивание – ручное или механизированное. Чтобы изготовить по-настоящему качественный брикет, требуется довести массу до максимально доступной однородности.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Далее сырье закладывается в форму для брикетирования, и в ход идет пресс. На выходе получаются брикеты заданной формы, которые отправляются на сушку. Раскладывать их следует достаточно свободно, чтобы было пространство для вентиляции. Для ускорения процесса высыхания рекомендуется периодически топливо переворачивать. А еще – перекладывать элементы бумагой либо сухой ветошью – эти материалы быстро вытягивают из брикетов избыточную влагу.

    Сушить топливные брикеты следует до тех пор, пока их влажность не достигнет хотя бы показателей сырых дров, то есть – 25 %. На деле желательно добиться еще меньшей влажности – теплоотдача затем будет выше. Вы же не торопитесь, так что в жаркую погоду вполне можете позволить себе подержать топливные брикеты на солнышке на неделю дольше. Тем теплее будет в жилище зимой. Учтите, что торопиться вредно: котлы на твердом топливе, так же, как гидролизные, работают только на горючем, чья влажность не выше 30 %. Поторопитесь – будете оплачивать дорогостоящий ремонт или вовсе придется покупать новое отопительное оборудование.

    Хорошо просушенное топливо убирается на хранение. Держать брикеты можно в не отапливаемом и достаточно сыром месте, если расфасовать их по полиэтиленовым мешкам, плотно затянуть горловину и герметизировать ее несколькими слоями скотча, проложенными внахлест.

    Производство топливных брикетов в домашних условиях

    Пора подумать

    Прежде, чем с энтузиазмом заняться брикетированием опилок, решите для себя, насколько вы в этом заинтересованы. При всей внешней простоте процесса, он имеет и существенные недостатки.

    • Подготовка сырья и прессование его по формам отнимает достаточно много времени и требует серьезного физического напряжения.
    • Если вы хотите, чтобы на просушивание готовых брикетов не влияла погода, придется выделить под них просторное, проветриваемое, сухое помещение, которому явно можно найти другое применение.
    • Модернизация с внедрением электрооборудования сказывается на стоимости продукции. В результате изготовление брикетов своими руками становится не способом сэкономить, а хобби, причем недешевым.
    • А главное: самодельный брикет из опилок по качеству все же проигрывает фабричному евротопливу.

    Если же вы всерьез намерены рационально использовать имеющиеся в вашем распоряжении отходы, подумайте о том, чтобы на них еще и заработать. То есть – о производстве топливных брикетов из опилок в более массовом количестве. Неплохой может получиться бизнес!

    А о том, как изготовить пресс, смотрите видео:

    Оцените статью
    Adblock detector