Prasa do brykietu opałowego: opcje wykonania instalacji do prasowania trocin własnymi rękami

Ogrzewanie trocinami lub wiórami jest dla mieszkańców naszego kraju powszechną rzeczą zapożyczoną z krajów europejskich.Ich popularność wynika z niskiego kosztu surowców i dobrej wartości opałowej podczas spalania. Tworząc domową prasę do brykietowania, możesz otrzymać wysokiej jakości paliwo praktycznie za darmo.

Powiemy Ci jak zrobić prostą i niedrogą maszynę do produkcji brykietowanego paliwa. Proponowany przez nas artykuł przedstawia projekt i zawiera wskazówki montażowe. Podano technologię produkcji i wymagania dotyczące wyjściowego materiału drzewnego.

Technologia tworzenia brykietu

Produkcja pelletu i brykietu z odpadów drzewnych metodą prasowania jest procesem znanym od dawna. Dlatego tworząc domową maszynę do uzyskiwania wysokiej jakości „europejskiego drewna opałowego”, nie musisz niczego wymyślać, ale możesz zastosować istniejące rozwiązania.

Opis fizyki procesu

Wykorzystanie sypkiego materiału drzewnego do ogrzewania znajduje swoje zastosowanie w małych kotłowniach i piecach. Trociny dostarczają tej samej energii co drewno o podobnej masie i wilgotności, jednak magazynowanie ich w stanie naturalnym powoduje powstawanie brudu i pyłu. Dlatego odpady te prasowane są w brykiety o różnych kształtach.

Przy pewnych założeniach można powiedzieć, że drewno składa się z włókna (celulozy) i jego substancji wiążącej – ligniny. Dzięki temu polimerowi każdy kawałek trocin i wiórów zachowuje swoją integralność. Aby zapewnić mocne połączenie poszczególnych elementów, należy je także skleić.

Skład chemiczny drewna i wyrobów prasowanych z trocin jest taki sam. Jednak struktura fizyczna brykietu różni się od struktury masy stałej, co prowadzi do jego dłuższego spalania

Podczas procesu prasowania na trociny wywierany jest silny nacisk, w wyniku czego wydziela się z niej lignina, która spaja materiał w formie. Wiązanie to oczywiście nie jest tak mocne jak w litym drewnie, ale wystarczy, aby powstały brykiet się nie rozpadł.

Ilość ligniny w drewnie w stosunku do suchej masy zależy od gatunku drzewa:

• jodła: 30%;
• sosna: 27%;
• świerk: 27%;
• osika: 22%;
• brzoza: 19%.

Im wyższy procent zawartości ligniny, tym mniejsze ciśnienie potrzebne jest do jej uwolnienia. Dlatego łatwiej jest samodzielnie produkować brykiety na bazie trocin jodłowych niż brzozowych.

Oprócz klasycznej prasy produkcyjnej paliwa masowe Istnieje również maszyna do wytłaczania. Istota jego działania polega na tym, że pod działaniem śruby substancja przechodzi przez stopniowo zwężający się kanał.

To powoduje bardzo wysokie ciśnienie. Jednak wdrożenie tej opcji w domu jest skomplikowane i wymaga konkretnej wiedzy, dlatego lepiej skupić się na modelach z formą.

Zastosowanie kleju

W przemysłowej produkcji paliw prasowanych wykorzystuje się maszyny wytwarzające ciśnienie w zakresie 500 – 3000 atm. Niektórzy producenci (na przykład niemiecka firma RUF) formują brykiet poprzez połączenie kompresji z siłą 2000 atm. i ogrzewanie surowca do temperatury 150°C. Gęstość takich produktów sięga 1,2 kg/dm³.

Przemysłowa maszyna do prasowania trocin jest droga i charakteryzuje się wysoką wydajnością.Produkcja brykietów w małych ilościach jest nieopłacalna

Jeśli własnoręcznie wykonasz prasę do brykietowania ze złomu, nie będziesz w stanie osiągnąć takich właściwości. Dlatego produkty na pewno będą miały mniejszą gęstość i będą bardziej podatne na kruszenie.

Kompensuj niewystarczające uwalnianie ligniny i osiągaj większą wytrzymałość brykiety z trocin możliwe poprzez dodanie kleju innej firmy, np.:

• Papka. Wymagany udział masowy tego spoiwa rozpuszczonego w wodzie wynosi od 5 do 10% masy całkowitej.
• Mokra tektura falista.
• Najtańszy klej do tapet rozcieńczony w wodzie.

Procent tektury falistej lub kleju określa się eksperymentalnie, ponieważ zależy to od wielkości trocin, ich wilgotności i ciśnienia wytworzonego w formie.

Wymagania dotyczące stosowanych surowców

Nawet przy użyciu urządzeń przemysłowych trudno jest uzyskać wysokiej jakości brykiety lub pelety z odpadów drzewnych, jeśli ich grubość przekracza 4 mm. Rozmiar materiału na domowe urządzenia powinien być mniejszy. Dzieje się tak na skutek niższego ciśnienia i braku nagrzania surowca.

Idealnie, średnica trocin i grubość wiórów nie powinna przekraczać 2 mm. Zdecydowana większość odpadów drzewnych spełnia te parametry.

Ale zdarzają się chwile, gdy surowce są zatkane małymi gałęziami, kawałkami drewna lub ubytkiem (kawałkami kory). Następnie przed prasowaniem, aby uzyskać jednorodną masę, należy przeprowadzić wstępne przygotowanie - rozdrobnić materiał przepuszczając go przez kruszarkę.

Możesz samodzielnie wykonać kruszarkę do produkcji odpadów drzewnych o grubości do 2 mm. Zwykła niszczarka ogrodowa nie będzie działać, ponieważ produkuje dużą frakcję

Aby uzyskać dobrą gęstość brykietu, należy unikać surowców zatkanych trawą, piaskiem lub ziemią. Warstwa glebowo-wegetatywna w przeciwieństwie do gliny nie ma właściwości ściągających, dlatego sprasowany produkt łatwo się kruszy.

Należy również przestrzegać procentowego stosunku ilości kory - nie powinien on przekraczać 5%. Nie da się tego zmierzyć, ale wizualnie trociny ze znaczną ilością zaniku wydają się ciemniejsze. Trociny muszą być suche. Podwyższona wilgotność powoduje większą luźność brykietu i spadek jego wartości opałowej.

Surowce można suszyć latem na słońcu lub w wentylowanym pomieszczeniu. Zimą suszenie należy przeprowadzać na werandzie lub innym pomieszczeniu gospodarczym o lekko dodatniej temperaturze. Do intensywniejszego odparowania można użyć wymuszona wentylacja.

Wilgotność trocin lub wiórów należy mierzyć zgodnie z powyższą tabelą. Użycie wilgotnościomierza nie da prawidłowego wyniku, ponieważ może określić jedynie wartość na powierzchni hałdy

Jeśli ciśnienie w domowej prasie do brykietu z trocin jest niewystarczające do uwolnienia ligniny, wówczas surowca nie suszy się, lecz moczy w wodzie z dodatkowym środkiem utrwalającym. W takim przypadku lepszą jednorodność uzyskuje się podczas mieszania, a nadmiar wilgoci zostanie usunięty podczas zagęszczania.

Podstawowe elementy prasy

Głównymi elementami zwykłej prasy są forma (szkło, w którym umieszczana jest substancja sypka), tłok oraz mechanizm wytwarzający ciśnienie. Wykonanie ich własnoręcznie nie jest trudne, gdyż są typowe dla brykieciarek.

Urządzenie do formowania

Szkło, do którego wsypuje się trociny lub wióry, nazywane jest formą lub komorą.Parametry brykietu będą zależeć od jego geometrii.

Niezależnie od kształtu przekroju szkła, będzie to rodzaj brykietu. Ale jego długość może być bardzo różna, ale zdecydowanie nie przekraczać wysokości form

Zazwyczaj komora jest zbudowana ze skrawków okrągłych lub ukształtowanych rur stalowych. Podstawa tłoka wchodząca w szkło jest wycięta z grubościennej płyty (o grubości co najmniej 3 mm).

Wykonując formę, należy wziąć pod uwagę stosunek następujących ilości:

• pole przekroju formy (s, cm²);
• przyłożone ciśnienie do tłoka (u, kgf);
• specyficzny nacisk na surowce (p, kgf/cm²).

Wielkości te powiązane są zależnością:

p=ty/s

Brykiety z dodatkowym spoiwem dobrze zachowują swój kształt, jeśli są formowane pod określonym ciśnieniem większym niż 150 atm. (1 atm. ≈ 1 kgf/cm²). Na podstawie możliwości siły generowanej przez tłok oblicza się pole przekroju poprzecznego komory.

Na przykład, jeśli istnieje podnośnik hydrauliczny o udźwigu 10 ton, to:

S < ty / P = 10000 / 150 = 67 cm².

Do takich warunków odpowiednia jest rura profilowana kwadratowa o długości boku 80 mm lub rura okrągła o średnicy nominalnej do 90 mm.

Długość powstałego brykietu (l) zależy od wysokości formy (H), gęstość surowców w pierwotnym suchym (Q₁) i brykietowane (Q₂) stan : schorzenie:

l = godz * (q₁ /Q₂)

Dodatkowo po pierwszym sprasowaniu można ponownie wsypać chipsy do szklanki i powtórzyć procedurę. W ten sposób można doprowadzić długość powstałego produktu niemal do wysokości komory prasującej.

Podczas prasowania trocin z brykietu wydziela się wilgoć. Aby swobodnie wychodził, komora jest perforowana małymi, ale często rozmieszczonymi otworami.

Wypływ wody z komory można zapewnić poprzez otwory wykonane wiertłem do metalu o średnicy 2-3 mm

Po uformowaniu brykietu należy go wyjąć z formy. Stosowanie sprężyny i fałszywego dna, jak często zaleca się w Internecie, jest niepraktyczne. Wysokie ciśnienie całkowicie ściska sprężynę, przez co z biegiem czasu jej kształt ulega odkształceniu, przez co traci swoje właściwości.

Dlatego należy albo zrobić zdejmowane dno formy i wypchnąć brykiet, albo zbudować składany kubek. W drugim przypadku będziesz musiał zrobić dla niego dodatkową koszulę z pręta.

Dostępne metody wytwarzania ciśnienia

Istnieją trzy popularne sposoby uzyskania ciśnienia, które dobrze nadają się do domowej prasy do brykietowania paliwa: za pomocą dźwigni, podnośnika hydraulicznego lub śruby. Każdy z nich jest dobry na swój sposób, a ich wdrożenie w praktyce nie jest bardzo trudne.

Wykorzystanie siły i dźwigni mięśni

Zwykle jako dźwignię stosuje się metalową rurę. Nie powinien uginać się pod wpływem siły mięśni człowieka. Na przykład odpowiednia wzmocniona rura wodna o średnicy 40 lub 50 mm i grubości ścianki 4–4,5 mm.

Wzór na obliczenie siły nacisku tłoka (m) w zależności od siły przyłożonej przez człowieka (M), odległości tłoka od punktu mocowania dźwigni (l) i jej całkowitej długości (L)

Długość dźwigni i odległość od punktu podparcia do połączenia z tłokiem dobiera się nie tylko w oparciu o osiągnięcie pożądanego ciśnienia. Kolejnym ważnym parametrem jest głębokość zanurzenia tłoka w szkle (h, cm).

Oblicza się go za pomocą wzoru:

h = R * (l / l)

Tutaj R (cm) to wysokość, na którą spadnie koniec dźwigni.

Wskazane jest wykonanie konstrukcji w taki sposób, aby głębokość zanurzenia tłoka była wystarczająca do uformowania brykietu bez wielokrotnego ściskania ze wstępnym dodatkiem materiału. To znacznie zwiększy tempo produkcji.

Wymaganą głębokość zanurzenia tłoka (h, cm) można obliczyć znając suchość początkową (q₁) i brykietowane (q₂) gęstość surowców i wysokość szkła (H):

h = H. * (1 – q₁ /Q₂)

Jeśli z jakiegoś powodu pojawi się błąd (zwykle wynikający z błędnego określenia początkowej gęstości surowca) i głębokość zanurzenia tłoka nie jest wystarczająca do nadania wyrobowi wymaganej twardości, to nie jest konieczne trawienie cała konstrukcja.

Możesz albo zmniejszyć wysokość szkła, albo dodając trociny, wycisnąć jeden brykiet w dwóch lub trzech przejściach.

Zastosowanie podnośnika hydraulicznego

Aby wytworzyć silny nacisk, stosuje się urządzenia hydrauliczne, takie jak zwykłe podnośniki do butelek. Z reguły w gospodarstwie domowym, w którym znajduje się samochód lub inny sprzęt, takie jednostki hydrauliczne są dostępne, ale ich nośność może być niewystarczająca.

Konstrukcja typowej prasy hydraulicznej składa się z ramy i ruchomej belki, na której umieszczony jest podnośnik. System powraca do swojej pierwotnej pozycji dzięki działaniu sprężyn

Jacki są niedrogie. Zatem modele zaprojektowane na 30-40 ton można kupić za niecałe 5 tysięcy rubli. Dzięki takim wskaźnikom można już uzyskać brykiety o dużym przekroju lub kilka (3-5) egzemplarzy o normalnym rozmiarze na raz.

Aby wyprodukować kilka brykietów jednocześnie, należy ustawić wymaganą liczbę form w rzędzie. Środkowa ruchoma rama musi być mocna, aby nie wyginała się z biegiem czasu. Najlepiej jest wykonać go z dwuteownika lub grubościennej rury profilowej.

Sam proces prasowania trwa dłużej niż przy zastosowaniu konstrukcji dźwigniowej. Jednakże zastosowanie mocnego podnośnika hydraulicznego pozwala uzyskać znacznie większy nacisk właściwy na obrabiany przedmiot. Brykiety są bardziej równe i gęste oraz mają już atrakcyjną prezentację.

Śrubowy mechanizm dociskowy

Zasada działania ręcznej prasy śrubowej jest podobna do prasy dźwigniowej, jedynie przyłożona siła jest przenoszona pod kątem 90°. Im większa średnica uchwytu i mniejszy skok gwintu, tym większy współczynnik wzrostu ciśnienia.

Prasa śrubowa do trocin jest podobna do sokowirówki. Jednak powstające w nim ciśnienie jest znacznie większe. Dlatego wytrzymałość mechanizmu gwintowanego powinna być wyższa

Konstrukcja ta pozwala również na wygenerowanie większego ciśnienia niż w przypadku maszyny opartej na dźwigni. Jego istotną wadą jest najwolniejsza prędkość działania spośród prezentowanych opcji.

Jednak zalety obejmują:

• prostota projektu;
• możliwość zakupu takiej prasy za niewielkie pieniądze z niewielkimi modyfikacjami na potrzeby brykietowania;
• mały rozmiar.

Podczas pracy z prasą śrubową nie należy jej używać „do końca”, gdy siła fizyczna nie wystarczy już do obrócenia mechanizmu. W tym przypadku na gwint z jednej strony działa siła przyłożona przez człowieka, a z drugiej (pod kątem 90°) działa siła oporu powstałego brykietu. Prowadzi to do szybkiego zużycia lub pęknięcia gwintu.

Aby nie przesadzić i nie zepsuć mechanizmu, należy uzyskać wystarczający wynik na egzemplarzach testowych i albo zainstalować element ustalający, albo zaznaczyć markerem na gwincie, zaznaczając jego maksymalne dopuszczalne położenie.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Wykonywanie domowej prasy dźwigniowej.Wykonanie głównych części i opis zasady działania:

Udoskonalenie konstrukcji maszyny i samego procesu prasowania brykietu:

Maszyna do jednoczesnej produkcji kilku brykietów oparta na podnośniku hydraulicznym:

Samodzielne wykonanie brykieciarki do trocin nie jest trudne. Do wytworzenia ciśnienia można zastosować zasadę dźwigni, układu hydraulicznego lub śruby. Musimy jednak pamiętać, że jakość wytwarzanych produktów będzie zależała nie tylko od zmontowanego mechanizmu, ale także od przygotowania surowców.

Prawidłowo skonfigurowany proces pomoże zapewnić Twojemu gospodarstwu wysokiej jakości i tanie paliwo, a nawet zorganizować jego sprzedaż.

Czy chciałbyś porozmawiać o tym, jak własnoręcznie zrobiłeś brykiety do ogrzewania? Czy masz cenne rekomendacje na temat artykułu, którymi chcesz się podzielić z osobami odwiedzającymi witrynę? Proszę o wpisywanie komentarzy w bloku poniżej, zamieszczanie tutaj zdjęć i zadawanie pytań.