Экструдер для топливных брикетов своими руками чертежи

Экструдер для топливных брикетов своими руками чертежи

Топить опилками или стружкой – привычное дело для жителей нашей страны, позаимствованное в европейских странах. Их популярность обусловлена дешевизной сырья и его хорошей удельной теплотворностью при сгорании. Создав самодельный пресс для брикетов можно получить качественное топливо практически задаром.

Мы расскажем о том, как изготовить несложный и недорогой станок для изготовления брикетированного топлива. В предложенной нами статье приведена конструкция, даны советы по сборке. Приведена технология производства и требования к исходному древесному материалу.

Технология создания брикетов

Изготовление методом прессования пеллетов и брикетов из отходов деревообработки – давно отработанный процесс. Поэтому при создании самодельного станка для получения качественных “евродров” не нужно ничего изобретать, а можно применить уже существующие наработки.

Описание физики процесса

Использование сыпучего древесного материала для отопления находит свое применение в небольших котельных и печах. Опилки дают ту же энергию, что и дерево аналогичной массы и влажности, однако их хранение в естественном состоянии приводит к появлению грязи и пыли. Поэтому такие отходы прессуют в брикеты различной формы.

С некоторыми допущениями можно сказать, что древесина состоит из клетчатки (целлюлозы) и связывающего ее вещества – лигнина. Каждый экземпляр опилок и стружки сохраняет свою целостность благодаря этому полимеру. Для того чтобы установить прочные связи между отдельными кусочками их также необходимо склеить.

В процессе прессования на опилки производится сильное давление, в результате чего из них выделяется лигнин и скрепляет материал в форме. Это связь, конечно, не такая прочная, как в цельной древесине, но ее достаточно, чтобы получившийся брикет не развалился.

Количество лигнина в древесине относительно сухой массы зависит от породы деревьев:

Чем больше процент содержания лигнина, тем меньшее давление нужно для его выделения. Поэтому самостоятельно производить брикеты на основе опилок из пихты проще, чем из березы.

Помимо классического пресса для производства топлива из сыпучих материалов существует еще экструзивный станок. Суть его работы заключается в том, что под действием шнека вещество проходит по постепенно сужающемуся каналу.

В результате этого создается очень высокое давление. Однако реализация этого варианта в домашних условиях сложна и требует специфических знаний, поэтому лучше остановиться на моделях с пресс-формой.

Использование клеящего вещества

При промышленном производстве прессованного топлива применяют станки для создания давление в диапазоне 500 – 3000 атм. У некоторых производителей (например, немецкая фирма “RUF”) формирование брикета происходит за счет комбинации сжатия с силой 2000 атм. и нагрева сырья до температуры 150°C. Плотность таких изделий достигает 1.2 кг/дм 3 .

Если сделать пресс для брикетов из подручного материала своими руками, то таких характеристик добиться не удастся. Поэтому изделия однозначно будут иметь меньшую плотность и отличаться повышенной склонностью к рассыпанию.

Компенсировать недостаточное выделение лигнина и добиться большей прочности брикетов из опилок можно за счет добавления стороннего клеящего вещества, такого как:

  • Жидкая глина. Необходимая массовая доля этого растворенного в воде связующего вещества составляет от 5 до 10% от общего веса.
  • Мокрый гофрокартон.
  • Самый дешевый разведенный в воде обойный клей.

Процентное соотношение гофрокартона или клея определяют экспериментально, так как оно зависит от крупности опилок, их влажности и создаваемого давления в форме.

Требование к используемому сырью

Даже при использовании промышленного оборудования, затруднительно получить качественные брикеты или пеллеты из древесных отходов, если их толщина более 4 мм. Крупность материала для самодельных устройств должна быть меньше. Это связано с более низким давлением и отсутствием нагрева сырья.

В идеале диаметр опилок и толщина стружки не должна быть больше 2 мм. Подавляющее большинство древесных отходов подходят по этим параметрам.

Но бывают случаи, когда сырье засорено мелкими ветками, щепой или обзолом (кусками коры). Тогда перед прессованием для получения однородной массы необходимо провести предварительную подготовку – измельчить материал, пропустив его через дробилку.

Для достижения хорошей плотности брикета надо избегать сырья, засоренного травой, песком или почвой. Почвенно-растительный слой в отличие от глины не обладает вяжущими свойствами, поэтому прессованное изделие будет легко рассыпаться.

Также нужно соблюсти условие по процентному соотношению количество коры – ее не должно быть более 5%. Измерить это невозможно, но визуально опилки со значительным объемом обзола выглядят более темными. Опилки должны быть сухими. Повышенная влажность приводит к большей рыхлости брикета и понижению его удельной теплотворности.

Высушить сырье летом можно или на солнце или в проветриваемом помещении. Зимой сушку нужно проводить в веранде или другом подсобном помещении с небольшой положительной температурой. Для более интенсивного испарения можно использовать принудительную вентиляцию.

Если давления в самодельном прессе для изготовления брикетов из опилок будет недостаточным для выделения лигнина, то сырье не высушивают, а вместе с дополнительным скрепляющим веществом наоборот замачивают в воде. В этом случае при перемешивании достигается лучшая однородность, а лишняя влага будет удалена при трамбовке.

Основные элементы пресса

Главными элементами обыкновенного пресса являются пресс-форма (стакан, в который помещают сыпучее вещество), поршень и создающий давление механизм. Самостоятельно сделать их несложно, так как они типичны для станков по брикетированию.

Устройство пресс-формы

Стакан, куда засыпают опилки или стружку называется пресс-формой или камерой. От его геометрии будут зависеть параметры брикета.

Обычно камеру сооружают из обрезка стальной круглой или профильной трубы. Основание поршня, которое заходит в стакан, вырезают из толстостенной (не менее 3 мм толщины) пластины.

Читайте также:  Повышающий насос для водопровода в квартире

При изготовлении пресс-формы нужно учесть соотношение следующих величин:

  • площадь сечения пресс-формы (s, см 2 );
  • подаваемое давление на поршень (u, кгс);
  • удельное давление на сырье (p, кгс/см 2 ).

Эти величины связаны соотношением:

p = u / s

Брикеты с использованием дополнительного связующего вещества хорошо держат форму, если они сформированы при удельном давлении более 150 атм. (1 атм. ≈ 1 кгс/см 2 ). Исходя из возможности создаваемого усилия поршнем, рассчитывают площадь сечения камеры.

Например, если есть гидравлический домкрат на 10 тонн, то:

Для таких условий подойдет профильная квадратная труба с длиной стороны 80 мм или круглая труба с диаметром условного прохода до 90 мм.

Длина получаемого брикета (l) зависит от высоты пресс-формы (h), плотности сырья в исходном сухом (q1) и брикетированном (q2) состоянии:

К тому же после первого сжатия можно снова досыпать стружки в стакан и повторно провести процедуру. Таким способом можно довести длину получаемого изделия практически до высоты прессовочной камеры.

В процессе сжатия опилок происходит выделение влаги из брикета. Для того чтобы она свободно выходила, камеру перфорируют небольшими, но часто расположенными отверстиями.

После формирования брикета его необходимо вытащить из формы. Использование пружины и фальшь-дна, как это часто рекомендуют в интернете, непрактично. Высокое давление полностью сжимает пружину, поэтому с течением времени происходит искривление ее формы, в результате чего она теряет свои свойства.

Поэтому нужно либо делать отъемное дно пресс-формы и выталкивать брикет, либо сооружать разборный стакан. Во втором случае для него нужно будет сделать дополнительную рубашку из прутка.

Доступные способы создания давления

Существует три распространенных способа достижения давления, которые хорошо подойдут для самостоятельно изготовленного пресса для получения топливных брикетов: применение рычага, гидравлического домкрата или винта. Каждый из них по-своему хорош, а их реализация на практике не очень сложна.

Использование мускульной силы и рычага

Обычно в качестве рычага берут металлическую трубу. Она не должна сгибаться под воздействием мускульной силы человека. Например, хорошо подойдет усиленная водопроводная труба диаметра 40 или 50 мм с толщиной стенки 4 – 4.5 мм.

Длину рычага и расстояние от точки опоры до соединения с поршнем выбирают не только ориентируясь на достижение нужного давления. Еще один немаловажный параметр – глубина погружения поршня в стакан (h, см).

Ее рассчитывают по формуле:

h = R * (l / L)

Здесь R (см) – высота, на которую опустится конец рычага.

Желательно сделать конструкцию таким образом, чтобы глубина погружения поршня была достаточной для формирования брикета без повторного сжатия с предварительной досыпкой материала. Это сильно увеличит темп производства.

Необходимую глубину погружения поршня (h, см) можно рассчитать, зная исходную сухую (q1) и брикетированную (q2) плотность сырья и высоту стакана (H):

Если по какой-либо причине произошла ошибка (как правило, из-за неправильного определения значения исходной плотности сырья) и глубины погружения поршня недостаточно для придания нужной твердости изделию, то необязательно переваривать всю конструкцию.

Можно или уменьшить высоту стакана, или, досыпая опилки, прессовать один брикет за два или три прохода.

Применение гидравлического домкрата

Для создания сильного давления используют гидравлические устройства, такие как привычные бутылочные домкраты. Как правило, в хозяйстве, где есть автомобиль или другая техника, такие гидроагрегаты есть, однако их грузоподъемность может быть недостаточна.

Домкраты стоят недорого. Так, модели, рассчитанные на 30-40 тонн, можно приобрести менее чем за 5 тысяч рублей. А с такими показателями уже можно получать брикеты большого сечения или сразу несколько (3-5) экземпляров обычного размера.

Для получения нескольких брикетов одновременно, нужное количество пресс-форм ставят в ряд. Средняя подвижная рама должна быть прочной, чтобы со временем она не прогнулась. Лучше всего ее выполнить из двутавровой балки или толстостенной профильной трубы.

Сам процесс прессования проходит дольше, чем при использовании рычажной конструкции. Однако применение мощного гидравлического домкрата позволяет добиться гораздо большего удельного давления на заготовку. Брикеты получаются более ровные и плотные и уже имеют привлекательный товарный вид.

Винтовой механизм прессования

Принцип действия ручного винтового пресса аналогичен рычажному, только прилагаемое усилие передается под углом в 90°. Чем больше диаметр рукоятки и меньше шаг резьбы, тем больше коэффициент увеличения давления.

Такая конструкция также позволяет создавать большее давление, чем станок на основе рычажного механизма. Значимым ее минусом является наиболее медленная среди представленных вариантов скорость работы.

Однако к плюсам можно отнести:

  • простоту конструкции;
  • возможность купить такой пресс за небольшие деньги с незначительной доработкой под нужды брикетирования;
  • маленький размер.

При работе с винтовым прессом не следует его использовать “до упора”, когда физических сил уже не хватает, чтобы провернуть механизм. В этом случае на резьбу с одной стороны действует сила прилагаемая человеком, а с другой (под 90°) – сила сопротивления получаемого брикета. Это приведет к быстрому износу резьбы или ее срыву.

Чтобы не переусердствовать и не поломать механизм нужно добиться достаточного результата на пробных экземплярах и либо установить фиксатор, либо сделать маркером метку на резьбе, отмечающую ее максимально допустимое положение.

Выводы и полезное видео по теме

Создание самодельного рычажного пресса. Изготовление основных деталей и описание принципа работы:

Доработка конструкции станка и сам процесс прессования брикетов:

Станок для одновременного получения нескольких брикетов на основе гидравлического домкрата:

Читайте также:  Ютуб как приготовить суп харчо

Самостоятельно сделать станок для брикетирования опилок несложно. На выбор можно использовать рычажный, гидравлический или винтовой принцип создания давления. Но нужно помнить, что качество изготовленных изделий будет зависеть не только от собранного механизма, но и от подготовки сырья.

Правильно поставленный процесс поможет обеспечить свое хозяйство качественным и дешевым топливом и даже наладить его реализацию.

Хотите рассказать о том, как делали брикеты для отопления собственными руками? Есть ценные рекомендации по теме статьи, которыми вы готовы поделиться с посетителями сайта? Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, здесь же публикуйте фото и задавайте вопросы.

Нельзя отрицать, что брикеты из опилок — это один из самых эффективных видов твердого топлива, используемых для отопления дома. Они высококалорийны (выход тепла — около 5 кВт с 1 кг при сжигании), имеют небольшую зольность, а также удобны в складировании, поскольку занимают мало места. Но вот дешевым это горючее точно не назовешь, топить котел или печь евродровами в течении всего сезона может себе позволить далеко не каждый.

Отсюда и возникает интерес у многих домовладельцев – а нельзя ли как-то сделать топливные брикеты своими руками? Особенно когда есть для этого сырье по мизерной цене. Решение этого вопроса как раз и является темой данной статьи. В ней будут рассмотрены различные технологии производства брикет из опилок и других видов сырья на производстве и в домашних условиях. По итогу станет понятно, при каких обстоятельствах имеет смысл браться за это дело.

Способы изготовления брикетов

Чтобы получить представление, как можно сделать топливные брикеты своими руками, надо вначале изучить, как их производят в заводских условиях. Подготовительный этап при любой технологии одинаков и заключается в измельчении и сушке сырья. Таковым выступают, конечно же, опилки и более крупные отходы деревообрабатывающего производства, которые перерабатываются для изготовления брикет. Затем сырье подвергают просушиванию с целью довести его влажность до показателя не более 8—10%.

Для справки. Также в качестве исходного материала для производства евродров могут служить различные агропромышленные отходы (шелуха, лузга семечек) и даже угольная пыль.

Дальше начинается основная операция – брикетирование, проще говоря, — прессовка опилок. На сегодняшний день это проделывают двумя способами:

  1. Формование из опилок брикетов на гидравлическом прессе.
  2. Производство методом экструзии.

Надо сказать, что при обеих технологиях результат достигается за счет сильного сдавливания древесного сырья, вследствие чего из него начинает выделяться природный компонент — лигнин. Он и служит связующим веществом для этой рассыпчатой массы, других не предусматривается. Разница только в способе сдавливания, в первом случае используется гидравлический пресс для брикетов, развивающий усилие 300—600 Бар.

От такого сжатия сырье самопроизвольно разогревается, что только способствует формованию прочного прямоугольного «кирпичика». Как функционирует брикетировочная линия с гидравлическим прессом, показано на видео:

Вот так шнековым прессом выдавливаются евродрова

Экструзионный метод производства брикет из опилок легко понять на примере обычной домашней мясорубки или соковыжималки. Сырье загружается в приемный бункер агрегата и перемещается шнеком в сужающийся рабочий канал конической формы. Там и происходит его сжатие, при этом шнековый пресс для брикетов развивает чудовищное усилие – до 1000 Бар.

На выходе получаются дрова из опилок в виде шестигранника, которые проходят дополнительную термическую обработку и отрезаются в один размер специальным ножом. Устройство шнекового пресса для опилок в разрезе показано на чертеже:

Основная нагрузка ложится на шнек (поз. 5) и коническую втулку (поз. 7), износ деталей напрямую зависит от количества выдавленных брикетов

Изготовление в домашних условиях

Понятно, что приобретать столь мощное оборудование, чтобы прессовать брикеты у себя дома – пустая затея. Даже если вы располагаете средствами и дармовым сырьем, окупить его стоимость удастся только в том случае, если прессовать дрова из опилок на продажу. Это значит, что выдержать традиционную технологию с выделением лигнина не удастся.

Подсказка. Отходы зимней обрезки деревьев отлично пойдут на брикетирование, если их предварительно измельчить дробилкой. О процессе сборки такого измельчителя веток читайте в отдельном материале.

Взамен домашние умельцы приспособились для формования «кирпичиков» использовать разные связующие, например:

  • обойный или другой самый дешевый клей;
  • глина;
  • бумага, гофрокартон.

Чтобы не покупать дорогое сушильное и прессовое оборудование, в домашних условиях топливные брикеты делают следующим образом. Опилки замачивают в воде и тщательно перемешивают с глиной в пропорции 1 : 10, либо добавляют размоченный картон или обойный клей. Получившуюся смесь для изготовления брикет помещают в форму самодельного ручного пресса для опилок и сжимают усилием рук. Затем «кирпичик» извлекают из формы и кладут сушиться естественным путем, на улице.

Для справки. По этой технологии сообразительные хозяева прессуют брикеты из любых доступных материалов, способных гореть: из соломы, бумаги, картона, листьев, шелухи семечек и так далее.

Оборудование для производства

Простейший пресс для изготовления топливных брикетов, сделанный своими руками, имеет винтовой ручной привод. Формовочная емкость с перфорацией наполняется смесью и устанавливается под станину, давление создается за счет закручивания винта. Конструкция очень проста и подробно рассказывать о ней нет смысла, достаточно посмотреть на рисунок.

Подобные винтовые станки для прессования брикет из опилок не слишком популярны в силу низкой производительности. Слишком уж много уходит времени на загрузку емкости, закручивание винта и извлечение готового изделия. Куда быстрее и проще выдавливать «кирпичики» на самодельном прессе с длинным рычагом и механизмом выталкивания брикеты наружу. Для ускорения процесса к станине можно приварить 2 формы вместо одной.

Читайте также:  Шуруповерт бош psr 1800

Ручной станок на 2 формы с рычагом из трубы

Некоторые мастера-умельцы могут похвастать и более совершенным механизированным оборудованием. И правда, ручной станок можно усовершенствовать и повысить производительность брикет, установив вместо ручного привода гидравлический домкрат. Чтобы собрать такой агрегат, придется немало повозиться, зато и результат получится куда лучше.

Ручной станок с гидравлическим домкратом

Примечание. Даже используя гидравлический домкрат в самодельном прессе, создать давление хотя бы 300 Бар все равно не удастся. Поэтому воспроизвести заводскую технологию без добавления воды и связующих все равно не получится.

Невзирая на большие трудности с изготовлением деталей, кое-кому из мастеров удалось собрать шнековый пресс и получить брикеты довольно приличного качества. Об этом свидетельствуют отзывы таких людей на форумах. Но все они отмечают большие затраты на производство деталей шнека и корпуса из стали высокого качества. Опять же, без электрического привода здесь не обойтись, при самом скромном подсчете требуется двигатель мощностью не менее 7 кВт.

Самодельные брикеты – за и против

Причины, из-за которых данный вид топлива очень привлекателен, понятны. Когда у человека имеется собственное древесное производство либо возможность дешево покупать опилки для брикет, то мысли об их изготовлении в домашних условиях вполне закономерны. Дело в том, что далеко не всякая отопительная техника приспособлена для сжигания опила. Как правило, древесная мелочь в обычной печи или котле сгорает быстро и отдает мало тепла, да еще и половина просыплется в зольник.

Для успешного сжигания отходов древесины нужен специальный котел шахтного типа или верхнего горения. Сделать такой довольно сложно, гораздо радужнее видится перспектива прессования опилок в топливные брикеты.

Оказывается, здесь тоже не все так просто и вот почему:

  1. Покупать заводское сушильное и прессовое оборудование – неоправданно дорогое мероприятие. Дешевле приобрести готовые евродрова.
  2. Можно сделать пресс для брикет самому и делать их кустарным способом. Но изделия будут низкого качества и дадут мало тепла, а времени отнимут много.

После выдавливания воды и последующей сушки брикет становится довольно легким

Пункт второй требует разъяснения. Из-за невозможности соблюсти технологию «кирпичики» после сушки получаются легкими из-за малой плотности. Их удельная теплота сгорания втрое ниже, чем у древесины, значит, для отопления их понадобится втрое большее количество. Весь процесс займет массу времени и отнимет много энергии. Да и хранить такой объем топлива, чтобы оно не набралось влаги, весьма затруднительно.

Познавательное видео для энтузиастов, желающих давить заняться ручным брикетированием разнообразных домашних отходов:

Для растопки твердотопливных котлов используют различные материалы, например, дерево, ветки, древесные и торфяные отходы. В последнее время стали популярными топливные брикеты из опилок. Своими руками сделать такой вид топлива несложно, достаточно правильно выбрать сырье, подготовить необходимые инструменты, запастись чертежом или схемой, и можно приступать к сборке прессовочного станка, а затем непосредственно к брикетированию.

Домашнее производство топливных опилок можно организовать где угодно, это может быть в любом подсобном помещении или даже на улице. Получаемое топливо отлично подходит для розжига любого твердотопливного котла независимо от его модификации. Кроме этого, горючее можно использовать для отопления каминов, бань. Сфера применения разнообразна, именно поэтому топливо так ценят владельцы частных домов и загородных коттеджей.

Брикеты состоят из отходов горючего. Для его изготовления используют сушеную траву, торф, шелуху подсолнечника и другие отходы, которые остались после обработки дерева. И если в недавнем прошлом от этого мусора избавлялись, то теперь из него изготавливают евродрова своими руками.

Отапливать таким вторсырьем можно что угодно — частные дома, производственные и жилые помещения, котловые установки. При этом у такого вида сырья есть преимущества, которые заключаются в следующем:

  • Гораздо больший показатель теплотворности, прессованные опилки отдают значительно больше тепловой энергии, чем обычная древесина. Это происходит вследствие того, что давление, которое оказывалось на материал при изготовлении, достигает наивысшего значения.
  • Экологически чистый продукт — технология, которая применяется при производстве, не предусматривает использование каких-либо токсичных материалов.
  • Удобное складирование. Для хранения традиционных дров требуется много места, так как они, как правило, различаются и по форме, и по размерам, а торфобрикеты можно легко сложить ровными штабелями.
  • Универсальность. Самодельными брикетами можно отапливать любые печные устройства.
  • Низкая цена. Материалы, используемые для изготовления топлива — это отходы, которые можно приобрести по низкой стоимости.
  • Ровный и равномерный процесс горения. Топливо не трещит и не разбрасывает угли.

Помимо явных преимуществ, самодельные брикеты имеют и недостатки. Главными минусами прессованных опилок считаются следующие факторы:

  • Материал, который применяется для производства, не переносит сырости, поэтому хранить его необходимо в сухом и хорошо проветриваемом помещении. Во влажном состоянии он непригоден для изготовления.
  • Приобрести древесные отходы можно только в специальных местах, например, на деревоперерабатывающих комбинатах, что не всегда удобно.
  • Сложный розжиг, так как прессовка материала довольно плотная, то брикет крайне сложно разжечь.

Несмотря на эти минусы, многие владельцы пытаются сделать брикеты в домашних условиях, а некоторые особо предприимчивые мастера сделали из этого производства собственный бизнес, товар которого пользуется большим спросом.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector