Топливные брикеты: оборудование для производства и технология

Производство брикетов

Сырьем для изготовления брикетов становятся всевозможные виды отходов сельхозпредприятий, деревообработки, мебельного производства и других промышленных отраслей, где используют древесину и растения. Технология производства топливных брикетов из опилок делает возможным для создания одного кубометра готового продукта расходовать до четырех кубометров отходов, что положительно влияет на окружающую среду. Компании, которые изготавливают экологичные дрова, избавляют планету от огромного количества мусора.

Расходы на сырье для брикетирования варьируются в зависимости от его вида и качества, а также от региона, из которого его доставляют. Качество поставляемого сырья является одним из главных факторов успешности производства экологичного чистого топлива

Важно иметь надежных поставщиков, которые по законам и правилам обеспечивают экологическую безопасность на своем производстве. Такими поставщиками становятся многочисленные агрокомплексы и фермы, деревообрабатывающие предприятия и лесопилки

Технология производства экологичного топлива делится на несколько этапов. На каждом из них задействуется специальное оборудование, и соблюдаются установленные нормы температуры и давления. Но главным элементом при создании брикетов становится связывающее вещество. Соединительные компоненты в процессе производства оплавляются и связывают между собой фракции сырья.

Отходы древесины лиственных деревьев не нуждаются в добавлении соединительных компонентов, потому что в них итак содержится смола, которая становится связующим элементом во время нагрева. Сельскохозяйственные отходы, напротив, требуют дополнительных веществ, таких как лигнин. Лигнин считается базовым компонентом в топливных брикетах. По составу он экологичен, так как получается только из остатков частей растений.

Производство экологичных дров начинается с подготовки аппарата для сушки и установления нужной температуры внутри вентилятора. После чего идет погрузка бункера со шнековым питанием, подающий материал в сушильную камеру. Влага устраняется воздушными потоками, поэтому в атмосферу выходит только обычный пар. Никаких вредных веществ при сушке материала не выделяется, именно поэтому изготовление топливных брикетов называется экологичным.

Этапы изготовления

Основные этапы изготовления:

1. Измельчение/дробление сырья до фракции не более 3мм. Отходы измельчаются в рубильной машине. Вращающийся барабан аппарата, оснащенный острыми ножами, измельчает щепки и отделяет более крупные из них для повторного измельчения до необходимых размеров.
2. Сушка. Тепло-генератор осуществляет сушку фракций горячим воздухом. Количество влаги в сырье не должно превышать 15%.
3. Брикетирование. В экструдере начинается линия брикетирования древесных отходов, и не только. Подготовленная смесь поступает на опрессовывание. В условиях высокого давления и при особой температуре сырье выдавливается из экструдера и нарезается на отдельные брикеты.
4. Упаковка. Происходит герметичная упаковка брикетов, после чего их отправляют на склад.

Оборудование для изготовления

Основным оборудованием для изготовления топливных брикетов являются экструдер и пресс.

Экструдер – это машина, которая размягчает/плавит материалы и придает им нужную форму путем выдавливания спрессованной массы через фильеру. Состоит станок из нескольких основных фрагментов: корпуса с нагревательным элементом, основного шнека и экструзионной головки для создания брикетов определенной формы на выходе из машины.

Пресс представляет собой аппарат для сдавливания подготовленной смеси фракций до высокой плотности и эргономичной консистенции. Спрессовывание позволяет формировать максимально компактные и подходящие для долгого хранения и использования брикеты.

Можно выделить несколько типов пресса:

• Ручной пресс для брикетов. Это несложная металлоконструкция, включающая в себя пресс-форму, опорную часть, поршень и рукоять. Данный вид пресса имеет легкий вес и удобен в транспортировке.
• Гидравлический пресс. Гидравлический пресс включает в себя поршневой насос с регулируемой производительностью, электродвигатель и бак с гидравлическим маслом. Используется только в помещениях с поддержанием плюсовой температуры.
• Ударно-механический пресс. Формирует брикеты по принципу ударной экструзии. Поршень пресса размещен горизонтально внутри цилиндрического насоса.

Брикеты для печей и котлов

В качестве альтернативы дровам топливные брикеты имеют ряд преимуществ:

• Горят дольше дров, дают больше тепла;
• Нет искр, дыма намного меньше;
• Очень экономичные, ведь изготовить брикеты можно своими руками из отходов, то есть затрат фактически не будет;
• Золу не нужно выбрасывать, она станет отличным удобрением для грядок;
• При хранении одинаковые брикеты занимают меньше места, чем традиционная дровница;
• Можно использовать не только для камина и печи, но и для твердотопливных котлов.

В целом, как отмечают специалисты, производство топливных брикетов может стать выгодным бизнесом.

Для производства топливных брикетов можно использовать самые разные материалы, причём в подавляющем большинстве — это отходы, которые есть в каждом хозяйстве:

• Макулатура. Газеты, картонные коробки, исписанные тетради — всё, что без дела валяется дома;
• Отходы сельского хозяйства. Например, солома, шелуха подсолнечника, сухие стебли растений;
• Отходы из сада и огорода. Опавшая листва тоже используется, как и ботва корнеплодов, сухая трава, вырванные сорняки;
• Ветки, стружка, щепа, опилки, то есть все древесные отходы, в том числе оставшиеся после обрезки деревьев на участке.

Важно! Некоторые владельцы добавляют к растительной и древесной массе полиэтиленовые пакеты, плёнку. Эксперты против такого подхода, ведь в таком случае брикеты уже нельзя будет назвать экологически чистым топливом

Да и золу в качестве удобрения не используешь. В целом, официальных рекомендаций по поводу добавления полиэтиленовой плёнки в брикеты нет, всё на страх и риск владельцев.

 
Для начала работы вам потребуется измельчить сырьё, всё, кроме опилок, шелухи семечек и мелкой стружки. С этой целью используется садовый измельчитель, о выборе которого мы уже писали. Все ветки, палки, листья, щепу, сухую траву, солому тщательно измельчаем, чтобы получить подготовленное сырьё для топливных брикетов.

Важно! Обычный садовый измельчитель не справится с бумагой, макулатурой. Её придётся рвать руками, резать, использовать шредер

В качестве связующих веществ в смеси для топливных брикетов используются чаще всего глина и крахмал, а также воск. Иногда добавляется портландцемент, но он сильно повышает зольность топлива. Сахар и патока — тоже вариант, но это дорого. Если есть возможность найти отходы целлюлозно-бумажного производства, можно использовать сульфитно-дрожжевую бражку. Однако она содержит слишком много влаги.

Важно! Если топливные брикеты производятся из опилок и других древесных отходов, то связующие вещества не нужны. Ими выступает лигнин, природный полимер, содержащийся в древесине изначально и выделяющийся при высокой температуре и под давлением

Но это правило действует, если применяется запекание, а не естественная сушка.

Кроме того, не нужны связующие вещества, если в составе смеси есть бумага. Она размягчается водой, и сама по себе служит хорошим клеем, удерживающим все остальные компоненты брикета.

Если в качестве связующего вещества выступает глина, то её пропорция с отходами должна составлять 1:10, не больше. Вода добавляется понемногу, чтобы вся смесь приобрела консистенцию пасты, которой будет легко придать нужную форму.

Для перемешивания смеси можно использовать бетономешалку или строительный миксер. Это ускорит процесс и сделает смесь однородной. Далее нужна форма для прессования. Иногда дачники используют даже старые кастрюли, деревянные ящики, другие предметы, которые уже не нужны в быту.

Самый простой способ — вручную спрессовать смесь в выбранной форме, а затем высушить на солнце, в естественных условиях. Но ручных усилий может оказаться недостаточно, чтобы получить качественный, не рассыпающийся топливный брикет. Поэтому домашние умельцы обычно используют различные механизированные прессы. Если есть вибростол, то пресс не нужен.

Процесс создания смеси для топливных брикетов и их прессование-формование — несложный, но трудоёмкий. Именно поэтому многие предпочитают либо покупать готовые брикеты, либо закупать специальные станки, существенно облегчающие производство. Кроме того, признаем, заводские брикеты, которые формируются под 20-тонными прессами, намного плотнее, поэтому и гореть будут дольше. опубликовано econet.ru  

https://youtube.com/watch?v=z2cooWpMCyc

https://youtube.com/watch?v=nSQb7xstEt0

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

Оборудование для производства топливных брикетов из опилок.

Рассмотрим на примере комплект оборудования для производства самых популярных брикетов «Pini&Kay».

Пресс шнековый для производства топливных брикетов.

Дробильная установка – для измельчения сырья в мелкодисперсную фракцию.

Отсеиватель – для отсеивания сырья требуемой фракции.

Сушилка – тепло генератор воздуходув, применяется для сушки измельчённого сырья методом смешивания сырья с горячим воздухом.

Транспортёр – подача сырья в пресс.

Вытяжка – применяется для вытяжки газов из помещения цеха, которые образуются при обжиге брикетов.

Схема оборудования для производства топливных брикетов.

Основные свойства и классификация материала

Брикеты изготавливаются из различных отходов деревообрабатывающих и сельскохозяйственных предприятий:

• из опилок, коры, веток;
• из соломы;
• из растительных отходов;
• из шелухи зерен;
• из камыша;
• из торфа;
• из отходов от переработки льна;
• из отсевов каменного угля;
• из виноградной лозы.

Благодаря своей универсальности этот вид топлива может использоваться в различных сферах: в котельных; для отопления жилых домов, бань, саун, теплиц и многих других объектов.

Внешне брикеты имеют сходство с обычными дровами, их диаметр составляет 10 см, а длина – около 25 см. Прочность этому материалу придает вещество лигнин, которое под воздействием давления и температуры начинает расплавляться и связывать его частицы.

Преимущества топливных брикетов:

1. Выделение небольшого количества копоти и дыма, зольность евродров не превышает 1,5 %. Если обрабатываются торфяные брикеты, зола впоследствии может использоваться в качестве фосфорного или известкового удобрения.
2. Длительность горения брикетов из дерева в три раза больше, чем у обычных дров, благодаря чему их не нужно часто загружать в печь.
3. Доступная стоимость.
4. Компактность и легкость в транспортировке.
5. В процессе горения экологичное топливо не выделяет вредных веществ.

В зависимости от технологии изготовления брикетов, они могут иметь различную форму:

• NESTRO – это евродрова, которые выполняются в виде цилиндра. Для их производства применяется пресс ударный.
• Pini&Kay — многогранные изделия, имеющие отверстия. Для их изготовления используется специальный пресс, имеющий давление рабочей поверхности 1100 бар. После прессования они проходят процедуру термической обработки, в результате чего приобретают темно-коричневый оттенок.
• Брикеты ruf (руф) после обработки принимают форму прямоугольника. Они производятся при помощи гидравлического пресса, имеющего давление 400 бар.

Сбыт продукции

Основными потребителями данной продукции могут стать владельцы загородных коттеджей и частных домов, для отопления которых используются котлы или камины. Реализацию товара можно осуществлять через крупные строительные супермаркеты, или, например, через Интернет.

Кроме того, евродрова пользуются большим спросом у различных сельскохозяйственных предприятий, птицефабрик, комбинатов и других аналогичных организаций. Производители брикетов могут регулярно осуществлять оптовые поставки продукции в различные компании, где для отопления помещений применяется твердое топливо.

Разновидности технологических операций

Технологические операции с металлическим листом бывают разделительные и формоизменяющие.

Разделительные штамповочные операции выполняются на оборудовании, которое оснащено специальным инструментом. В результате от заготовки отделяется определённая часть по прямой линии или заданному контуру. Отделение части листа происходит в следующих процессах:

• Отрезка. Для выполнения этого действия оборудование оснащено дисковыми, вибрационными устройствами или гильотинными ножницами.
• Обрезка. Эта операция отделяет крайние части полученного изделия.
• Пробивка. В металлическом листе с помощью штампа создаются отверстия различной конфигурации.
• Вырубка. Из заготовки получают фигурную деталь с замкнутым контуром.

Формоизменяющие операции предназначены для создания изделия с иными параметрами и размерами без механического разрушения. Различают следующие виды этих операций:

• Отбортовка. Контур заготовки или внутренние отверстия подвергаются воздействию штампа для формирования бортов определённых размеров.
• Вытяжка. Эта операция является разновидностью объёмной штамповки, при которой из плоского материала получают пространственный элемент.
• Обжим. Для сужения торцов полой заготовки применяется штамп с матрицей конического типа, имеющей сужающую рабочую область.
• Гибка. В результате операции изменяется кривизна поверхности путём гибки металла и деформирования заготовки.
• Формовка – это изменение формы отдельных участков за счёт уменьшения толщины детали без нарушения внешнего контура изделия.
• Пуклёвка. Соединение штампом двух пластинок без использования дополнительных элементов.

Этапы построения бизнеса

Для того что организация коммерческой деятельности принесла хорошую прибыль, необходимо тщательно продумать, каким образом проект будет воплощаться в жизнь. Бизнес план производства топливных брикетов должен включать в себя следующие этапы:

• Поиск стартового капитала, кредитование.
• Поиск сырья. Отходы можно бесплатно или за небольшую плату получать на деревообрабатывающих предприятиях, при условии самовывоза.
• Закупку оборудования.
• Проведение монтажных работ.
• Регистрацию предприятия. Для открытия бизнеса можно выбрать форму собственности ИП или ООО.
• Выбор системы налогообложения.
• Подбор персонала.
• Пуск в эксплуатацию.
• Сбыт продукции.

Необходимое оборудование

Как становится понятно из вышеописанной технологии, для изготовления брикетированного топлива потребуется соответствующее оборудование, которое несложно изготовить своими руками. Основным устройством является пресс, который и обеспечивает формирование из рассыпчатой сырьевой массы брикета, отличающегося плотной и однородной внутренней структурой. В качестве силового органа, при помощи которого для изготовления топливных брикетов будет оказывать давление на используемое сырье, может быть использован винтовой, рычажный или гидравлический механизм.

1. приводной механизм, который, как уже говорилось выше, может быть винтовым, рычажным или гидравлическим;
2. несущая рама, на которой фиксируются все элементы конструкции устройства;
3. матрица, во внутренней полости которой из сыпучей сырьевой массы происходит формирование топливного брикета;
4. пуансон, посредством которого оказывается давление на сырьевую массу;
5. смесительный барабан (в нем происходит смешивание всех компонентов, входящих в состав сырьевой массы);
6. лотки, предназначенные для загрузки в матрицу сырьевой массы и выгрузки из ее рабочей камеры готовой продукции.

Схема самодельного ударного станка с электроприводом

3D модель ударно-механической части пресса для производства брикетов

Чтобы сделать брикеты из опилок или любого другого подходящего сырья, одного пресса недостаточно: для этого потребуется еще и вспомогательное оборудование:

• дробилка, при помощи которой предварительно очищенное сырье будет измельчаться до фракций требуемого размера;
• сетчатые лотки, на которых будет осуществляться сушка готовых брикетов;
• вентиляционная установка, необходимая для того, чтобы выводить из зоны измельчения сырья образующуюся при этом пыль.

Самодельный измельчитель биомассы на базе электрической дрели с насадкой-миксером

Евродрова своими руками можно производить не только при помощи винтового, рычажного или гидравлического прессового оборудования, но и посредством технических устройств других типов. В частности, можно применять брикетировочное оборудование ударно-механического и экструзионного типа.

Как и устройства винтового и рычажного типа, брикетировочное оборудование, работающее по ударно-механическому принципу, относится к категории наименее затратных в плане самостоятельного изготовления. При использовании такого оборудования, как и при применении устройств винтового и рычажного типа, производимые топливные брикеты не отличаются высокой плотностью, что делает их не слишком устойчивыми к повышенной влажности и значительно снижает уровень их теплоотдачи. Кроме того, такие брикеты для отопления, отличающиеся достаточно рыхлой внутренней структурой, неустойчивы к механическим повреждениям, что исключает возможность их транспортировки на значительные расстояния.

Пресс заводского изготовления ВТ60

Технология, предполагающая применение прессового оборудования экструдерного типа, используется преимущественно для изготовления евродров в производственных условиях. Сделанный с использованием такого оборудования топливный брикет отличается плотной внутренней структурой и, соответственно, высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Давление на прессуемое сырье при использовании экструдерного оборудования оказывается шнеком, который, вращаясь, перемещает сыпучую массу к отверстиям матрицы и продавливает ее через них. В результате формируются плотные бруски цилиндрической или шестигранной формы.

Пресс гидравлический Green-440 для производства брикетов RUF

Чтобы изготовить топливные брикеты при помощи экструдерного пресса, в состав сырья можно не добавлять связующих веществ. Такое оборудование за счет особенностей своей конструкции способно обеспечивать огромное давление на прессуемое сырье, в результате чего из последнего выделяется природное вещество лигнин, которое и выступает в функции связующего компонента.

Если вы решили изготовить прессовое оборудование данного типа своими руками, имейте в виду, что это достаточно затратное мероприятие, так как требует использования дорогостоящих материалов и специальных устройств. Именно поэтому вариант самостоятельного изготовления прессового оборудования экструдерного типа рассматривается домашними мастерами нечасто.

Виды бетона

Выделяют следующие виды раствора:

• По назначению. К ним относят обычные и специальные растворы. Первые используют для строительства промышленных и гражданских зданий, специальные применяют для возведения гидротехнических, дорожных и других сооружений.
• По вяжущему веществу. К ним относят цементные, гипсовые, силикатные растворы и т. д.
• По заполнителям. Различают бетон на плотных, пористых и специальных добавках.
• По условиям твердения. Разделяют на затвердевание в естественной среде, в условиях влажной и теплой обработки при нормальном атмосферном давлении, и при обработке теплом и влагой при атмосферном давлении выше нормы (автоклавное твердение).

Оборудование и сырье

Создавать топливные брикеты своими руками можно из различных видов отходов жизнедеятельности человека. В принципе можно использовать любые вещества, которые смогут нормально гореть. Какие бытовые отходы могут стать полноценным сырьем:

• Прежде всего древесина, опилки и стружка, древесная пыль, листья и ветки деревьев. Порода дерева не играет первостепенную роль, но лучше, чтобы опилки были березовые, дубовые, из ольхи или осины.
• Солома, оставшаяся после сбора урожая пшеницы или кукурузы.
• Картон и бумага. Топливные брикеты из бумаги своими руками сделать куда проще, чем из древесины, вот только бумажный вариант прогорать будет быстрее.
• Хорошим, но редким сырьем могут стать остатки и шелуха семечек, скорлупа орехов.

Состав брикетов может быть разный, а отсюда различные клеевые возможности смеси. В зависимости от применяемого сырья в некоторые брикеты добавляется глина, способствующая связыванию элементов, обычно в пропорции 10 к 1.

Древесные опилки могут стать лучшим сырьем

Чтобы создавать самодельные топливные брикеты понадобиться специальное оборудование. Можно заказать сразу целую линию для домашнего производства, обратившись в конкретную фирму, а можно собрать оборудование по частям, ведь технология изготовления топливных брикетов в сущности проста.

Вся технология основана на трех этапах производства:

1. Первый этап предполагает начальную подготовку сырья. Имеющиеся отходы следует раздробить, размельчить до необходимой консистенции, чтобы состав смеси был однородным.
2. Второй этап предусматривает доведение смеси до готового состояния методом сушки. На сушильном станке сырье избавляется от влаги.
3. Третий этап предполагает изготовление продукции, здесь происходит прессование топливных брикетов на специальном станке под высоким давлением и температурой.

Шнековый пресс для работы с сырьем

Соответственно для каждого этапа вам потребуется подобрать станок, подходящий под ваше сырье: дробилку, сушилку и пресс.

Еще одно отличие домашнего производства заключается в том, что в принципе можно исключить сушилку из линии. Сушить сырье и брикеты можно естественным путем под солнцем. Кстати, если сырьем выступают готовые древесные опилки или шелуха семечек, то и дробилка может вам не понадобиться.

Особо умелые мастера сами изготавливают пресс, исходя из своих потребностей и возможностей. В наше время доступ к информации не ограничен, поэтому чертежи устройства любого типа можно найти в свободном доступе в сети. Собрав по чертежам свой пресс, вы сможете сделать уникальный брикетированный товар, который отлично будет гореть в топках печей.

Как изготовить пресс-машину могут подсказать знакомые, уже имеющие дело с подобной техникой кустарного или заводского производства. Можно выбрать шнековый, гидравлический или ударно-механический вариант.

Станок для производства брикетов топлива

Для установки оборудования вам потребуется приличное помещение. В нем придется разместить все станки, сырье и получившиеся изделия. Желательно обеспечить комфортные условия для сушки, чтобы влажность брикетов была минимальной, поэтому позаботьтесь о вентиляции. Для подключения станков потребуется электричество, ну а так как мы изготавливаем топливо, не стоит забывать и о мерах пожарной безопасности.