Преса за горивни брикети: опции за създаване на инсталации за пресоване на дървени стърготини със собствените си ръце

Отоплението с дървени стърготини или стърготини е нещо обичайно за жителите на нашата страна, заимствано от европейските страни.Популярността им се дължи на ниската цена на суровините и добрата им специфична калоричност при горене. Създавайки домашна преса за брикети, можете да получите висококачествено гориво за почти нищо.

Ще ви кажем как да направите проста и евтина машина за производство на брикетирано гориво. Статията, която предлагаме, показва дизайна и дава съвети за сглобяване. Дадена е технологията на производство и изискванията към изходния дървен материал.

Технология за създаване на брикети

Производството на пелети и брикети от дървесни отпадъци чрез пресоване е дългогодишен процес. Ето защо, когато създавате домашна машина за получаване на висококачествени „европейски дърва за огрев“, не е необходимо да измисляте нищо, но можете да приложите съществуващите разработки.

Описание на физиката на процеса

Използването на насипен дървен материал за отопление намира приложение в малки котелни помещения и пещи. Стърготините осигуряват същата енергия като дървесината с подобна маса и съдържание на влага, но съхраняването им в естественото им състояние създава мръсотия и прах. Следователно такива отпадъци се пресоват в брикети с различни форми.

С някои предположения можем да кажем, че дървесината се състои от влакна (целулоза) и нейното свързващо вещество - лигнин. Всяко парче дървени стърготини и стърготини запазва своята цялост благодарение на този полимер. За да се осъществят здрави връзки между отделните части, те също трябва да бъдат залепени.

Химическият състав на дървесината и пресованите от дървени стърготини продукти е еднакъв. Но физическата структура на брикета е различна от структурата на твърдата маса, което води до по-продължителното му изгаряне

По време на процеса на пресоване върху стърготините се прилага силен натиск, в резултат на което лигнинът се отделя от тях и държи материала заедно във формата. Тази връзка, разбира се, не е толкова силна, колкото при масивното дърво, но е достатъчна, за да не се разпадне полученият брикет.

Количеството лигнин в дървесината спрямо сухата маса зависи от дървесния вид:

• ела: 30%;
• бор: 27%;
• смърч: 27%;
• трепетлика: 22%;
• бреза: 19%.

Колкото по-висок е процентът на съдържанието на лигнин, толкова по-малко налягане е необходимо за освобождаването му. Следователно е по-лесно самостоятелно да се произвеждат брикети на базата на дървени стърготини от ела, отколкото от бреза.

В допълнение към класическата производствена преса насипни горива Има и машина за екструдиране. Същността на неговата работа е, че под действието на винт веществото преминава през постепенно стесняващ се канал.

Това създава много високо налягане. Изпълнението на този вариант у дома обаче е сложно и изисква специфични познания, така че е по-добре да се спрете на модели с калъп.

Използване на лепило

При промишленото производство на пресовано гориво се използват машини за създаване на налягане в диапазона 500 – 3000 атм. Някои производители (например немската компания RUF) образуват брикет чрез комбинация от компресия със сила от 2000 atm. и нагряване на суровините до температура 150°C. Плътността на такива продукти достига 1,2 kg/dm³.

Индустриална машина за пресоване на дървени стърготини е скъпа и има висока производителност.Нерентабилно е производството на брикети в малки количества

Ако направите преса за брикети от скрап материал със собствените си ръце, няма да можете да постигнете такива характеристики. Следователно продуктите определено ще имат по-ниска плътност и по-склонни да се ронят.

Компенсирайте недостатъчното отделяне на лигнин и постигнете по-голяма здравина брикети от дървени стърготини възможно чрез добавяне на лепило на трета страна, като например:

• каша. Необходимата масова част на това свързващо вещество, разтворено във вода, е от 5 до 10% от общото тегло.
• Мокро велпапе.
• Най-евтиното лепило за тапети, разредено във вода.

Процентът на велпапето или лепилото се определя експериментално, тъй като зависи от размера на стърготините, тяхната влажност и налягането, създадено във формата.

Изисквания към използваните суровини

Дори при използване на промишлено оборудване е трудно да се получат висококачествени брикети или пелети от дървесни отпадъци, ако тяхната дебелина е повече от 4 mm. Размерът на материала за домашно приготвени устройства трябва да бъде по-малък. Това се дължи на по-ниското налягане и липсата на нагряване на суровината.

В идеалния случай диаметърът на дървените стърготини и дебелината на чипа не трябва да надвишава 2 mm. По-голямата част от дървесните отпадъци отговарят на тези параметри.

Но има моменти, когато суровините са задръстени с малки клони, дървени стърготини или остатъци (парчета кора). След това, преди пресоване, за да се получи хомогенна маса, е необходимо да се извърши предварителна подготовка - натрошете материала, като го прекарате през трошачка.

Можете сами да направите трошачка за производство на дървесни отпадъци с дебелина до 2 мм. Обикновеният градински шредер няма да работи, тъй като произвежда голям размер на фракцията

За да постигнете добра плътност на брикетите, трябва да избягвате суровини, запушени с трева, пясък или пръст. Почвено-растителният слой, за разлика от глината, няма стягащи свойства, така че пресованият продукт лесно ще се разпадне.

Също така трябва да се съобразите с процентното съотношение на количеството кори - то не трябва да бъде повече от 5%. Невъзможно е да се измери това, но визуално дървените стърготини със значително количество избледняване изглеждат по-тъмни. Стърготините трябва да са сухи. Повишената влажност води до по-голяма рохкавост на брикета и намаляване на неговата специфична калоричност.

Можете да изсушите суровините през лятото или на слънце, или на проветриво място. През зимата сушенето трябва да се извършва на веранда или друго помощно помещение с леко положителна температура. За по-интензивно изпаряване можете да използвате принудителна вентилация.

Съдържанието на влага в дървените стърготини или талашите трябва да се измерва съгласно таблицата по-горе. Използването на влагомер няма да даде правилния резултат, тъй като може да определи стойността само на повърхността на купчината

Ако налягането в домашна преса за производство на брикети от дървени стърготини е недостатъчно за освобождаване на лигнин, тогава суровините не се сушат, а по-скоро се накисват във вода заедно с допълнителен закрепващ агент. В този случай се постига по-добра хомогенност по време на смесването и излишната влага ще бъде отстранена по време на уплътняването.

Основни елементи на пресата

Основните елементи на обикновената преса са матрица (стъкло, в което се поставя насипното вещество), бутало и механизъм за създаване на налягане. Не е трудно да ги направите сами, тъй като са характерни за брикетиращите машини.

Устройство за мухъл

Стъклото, в което се изсипват дървени стърготини или талаш, се нарича калъп или камера.Параметрите на брикета ще зависят от неговата геометрия.

Каквато и да е формата на напречното сечение на стъклото, такъв ще бъде и видът на брикета. Но дължината му може да бъде много различна, но определено не надвишава височината на формите

Обикновено камерата е изградена от парчета кръгла или профилна стоманена тръба. Основата на буталото, което влиза в стъклото, се изрязва от дебелостенна (най-малко 3 мм) плоча.

Когато правите матрица, трябва да вземете предвид съотношението на следните количества:

• площ на напречното сечение на формата (s, cm²);
• приложено налягане върху буталото (u, kgf);
• специфично налягане върху суровините (p, kgf / cm²).

Тези количества са свързани със съотношението:

p=u/s

Брикетите, използващи допълнително свързващо вещество, поддържат формата си добре, ако се формират при специфично налягане над 150 atm. (1 атм. ≈ 1 kgf/cm²). Въз основа на възможността за сила, генерирана от буталото, се изчислява площта на напречното сечение на камерата.

Например, ако има хидравличен крик от 10 тона, тогава:

с < u / стр = 10000 / 150 = 67 см².

За такива условия е подходяща профилна квадратна тръба със странична дължина 80 mm или кръгла тръба с номинален диаметър до 90 mm.

Дължината на получения брикет (л) зависи от височината на формата (ч), плътност на суровините в първоначално сухо (р₁) и брикетирани (р₂) условие:

l = h * (q₁ /q₂)

Освен това след първото компресиране можете отново да изсипете чипса в чашата и да повторите процедурата. По този начин можете да донесете дължината на получения продукт почти до височината на камерата за пресоване.

По време на пресоването на дървените стърготини се отделя влага от брикета. За да може да излиза свободно, камерата е перфорирана с малки, но често разположени дупчици.

Можете да осигурите изтичане на вода от камерата през отвори, които се правят с помощта на 2-3 мм метална бормашина

След като брикетът се оформи, той трябва да се извади от формата. Използването на пружина и фалшиво дъно, както често се препоръчва в интернет, е непрактично. Високото налягане напълно компресира пружината, така че с течение на времето нейната форма се изкривява, което я кара да губи свойствата си.

Следователно трябва или да направите отделящо се дъно на формата и да изтласкате брикета, или да изградите сгъваема чаша. Във втория случай ще трябва да направите допълнителна риза за него от прът.

Налични методи за създаване на натиск

Има три често срещани начина за постигане на налягане, които са много подходящи за домашна преса за горивни брикети: използване на лост, хидравличен крик или винт. Всеки от тях е добър по свой начин и прилагането им на практика не е много трудно.

Използване на мускулна сила и лост

Като лост обикновено се използва метална тръба. Не трябва да се огъва под въздействието на човешка мускулна сила. Например, подходяща е подсилена водопроводна тръба с диаметър 40 или 50 mm с дебелина на стената 4 - 4,5 mm.

Формула за изчисляване на силата на натиск върху буталото (m) в зависимост от силата, приложена от човек (M), разстоянието от буталото до точката на закрепване на лоста (l) и общата му дължина (L)

Дължината на лоста и разстоянието от опорната точка до връзката с буталото се избират не само въз основа на постигане на желаното налягане. Друг важен параметър е дълбочината на потапяне на буталото в стъклото (h, cm).

Изчислява се по формулата:

h = R * (l / L)

Тук R (cm) е височината, на която ще падне краят на лоста.

Препоръчително е да направите конструкцията по такъв начин, че дълбочината на потапяне на буталото да е достатъчна за образуване на брикет без повторно компресиране с предварително добавяне на материал. Това значително ще увеличи скоростта на производство.

Необходимата дълбочина на потапяне на буталото (h, cm) може да се изчисли, като се знае първоначалното сухо (q₁) и брикетиран (q₂) плътност на суровините и височина на стъклото (H):

h = H * (1 – q₁ /q₂)

Ако по някаква причина възникне грешка (обикновено поради неправилно определяне на първоначалната плътност на суровината) и дълбочината на потапяне на буталото не е достатъчна, за да придаде необходимата твърдост на продукта, тогава не е необходимо да се смила цялата структура.

Можете или да намалите височината на стъклото, или, като добавите дървени стърготини, натиснете един брикет на два или три прохода.

Приложение на хидравличен крик

За да се създаде силно налягане, се използват хидравлични устройства, като обичайните крикове за бутилки. По правило в домакинство, където има кола или друго оборудване, има такива хидравлични агрегати, но тяхната товароносимост може да е недостатъчна.

Дизайнът на типична хидравлична преса се състои от рамка и подвижна греда, върху която е поставен крик. Системата се връща в първоначалното си положение благодарение на действието на пружините

Криковете са евтини. По този начин моделите, предназначени за 30-40 тона, могат да бъдат закупени за по-малко от 5 хиляди рубли. И с такива показатели вече е възможно да се получат брикети с голямо напречно сечение или няколко (3-5) копия с нормален размер наведнъж.

За да се произвеждат няколко брикета едновременно, необходимия брой форми се поставят в един ред. Средната подвижна рамка трябва да е здрава, за да не се огъва с времето. Най-добре е да се направи от I-лъч или дебелостенна профилна тръба.

Самият процес на пресоване отнема повече време, отколкото при използване на лостова конструкция. Въпреки това, използването на мощен хидравличен крик позволява да се постигне много по-голям специфичен натиск върху детайла. Брикетите са по-равномерни и плътни и вече имат атрактивен външен вид.

Механизъм за притискане на винт

Принципът на работа на ръчната винтова преса е подобен на лостовата, само че приложената сила се предава под ъгъл от 90°. Колкото по-голям е диаметърът на дръжката и колкото по-малка е стъпката на резбата, толкова по-голям е факторът за увеличаване на налягането.

Винтовата преса за дървени стърготини е подобна на сокоизстисквачка. Натискът, който се създава в него обаче е много по-голям. Следователно силата на резбовия механизъм трябва да бъде по-висока

Този дизайн също така позволява генерирането на по-голямо налягане в сравнение с лостова машина. Неговият значителен недостатък е най-ниската скорост на работа сред представените опции.

Предимствата обаче включват:

• простота на дизайна;
• възможността да закупите такава преса за малко пари с незначителни модификации за нуждите на брикетирането;
• малък размер.

Когато работите с винтова преса, не трябва да я използвате „докрай“, когато физическата сила вече не е достатъчна, за да завъртите механизма. В този случай силата, приложена от човек, действа върху нишката от едната страна, а от другата (на 90 °) е съпротивителната сила на получения брикет. Това ще доведе до бързо износване или счупване на резбата.

За да не прекалявате и да не счупите механизма, трябва да постигнете достатъчен резултат на тестови копия и или да инсталирате фиксатор, или да направите маркировка върху нишката с маркер, маркирайки максимално допустимото му положение.

Изводи и полезно видео по темата

Изработка на домашна преса с лост.Изработка на основните части и описание на принципа на работа:

Усъвършенстване на конструкцията на машината и самия процес на пресоване на брикети:

Машина за едновременно производство на няколко брикета на базата на хидравличен крик:

Не е трудно да направите сами машина за брикетиране на дървени стърготини. Можете да изберете да използвате лост, хидравличен или винтов принцип за създаване на натиск. Но трябва да помним, че качеството на произведените продукти ще зависи не само от сглобения механизъм, но и от подготовката на суровините.

Правилно настроеният процес ще ви помогне да осигурите на вашата ферма висококачествено и евтино гориво и дори да организирате продажбата му.

Бихте ли искали да говорите как сте направили брикети за отопление със собствените си ръце? Имате ли ценни препоръки по темата на статията, които сте готови да споделите с посетителите на сайта? Моля, пишете коментари в блока по-долу, публикувайте снимки тук и задавайте въпроси.