Производство самодельных топливных брикетов в домашних условиях

Содержание:

Оборудование и сырье
Видовое разнообразие
Выбор материала
- Деревянные брикеты для отопления
- Торфяные и угольные брикеты для отопления
Как сделать топливные брикеты своими руками: выбор сырья и оборудования, описание процесса
Топливные брикеты и пеллеты — что это такое?
Специфика производства брикетов для отопления
- Виды брикетов для отопления
Самодельные линии для изготовления топливных брикетов мощностью до 250 кг/час
Популярные виды древесных брикетов

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:

Первый этап предполагает начальную подготовку сырья. Имеющиеся отходы следует раздробить, размельчить до необходимой консистенции, чтобы состав смеси был однородным.
Второй этап предусматривает доведение смеси до готового состояния методом сушки. На сушильном станке сырье избавляется от влаги.
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.

Видовое разнообразие

Скрытая камера в домашних условиях

Существует несколько типов прессов:

гидравлические;
шнековые;
ударно-механические;
грануляторы.

Отличия состоят в способе создания давления и характеристиках брикетов.

Гидравлический

Станки этого типа имеют следующие характеристики:

Способ производства – прерывистый.
Рабочий механизм – гидравлический: усилие создается путем нагнетания масла в полость гидроцилиндра.
Удельное давление – 500–1500 кг/кв.см.

Гидравлический станок имеет прерывистый способ производства.

Сырье загружают порциями в пресс-форму (стакан). После сжатия извлекают готовый брикет.

У гидравлических прессов 2 достоинства:

низкая стоимость;
брикеты имеют форму кирпича (RUF), что облегчает транспортировку и хранение.

Недостатки:

малая производительность;
относительно низкое давление – плотность брусков не превышает 0,75–0,8 кг/куб.см.

Шнековый

Характеристики прессов:

Способ изготовления – непрерывный.
Рабочий орган – вращающийся шнек (как в кухонной мясорубке).
Удельное давление – до 3000 кг/кв.см.

Пресс работает по принципу экструзии: шнек продавливает смесь сквозь постепенно сужающееся отверстие – фильеру. Благодаря конической форме канала сила сжатия со стороны его стенок в несколько раз превышает давление, развиваемое винтом. Похожий эффект наблюдают при вбивании клина в щель, что приводит к раскалыванию древесного ствола.

Шнековый пресс продавливает смесь сквозь сужающееся отверстие.

Преимущества установки:

Высокая плотность брикетов – 1,08–1,40 кг/куб.см. Такое топливо долго горит и дает много тепла.
Высокая производительность. Благодаря непрерывной работе экструдера за единицу времени удается получить больше брикетов, чем на гидравлической установке.
Полено имеет формат Pini&Kay – с 6-угольным сечением и сквозным отверстием посредине. Канал обеспечивает поступление воздуха к внутренним слоям и, как следствие, максимально полное сгорание и минимальную зольность.

Недостаток шнекового пресса – высокая стоимость.

Ударно-механический

Характеристики оборудования:

Способ производства – непрерывный.
Рабочий орган – вращающийся коленчатый вал с закрепленным на нем шатуном (кривошипно-шатунный механизм).
Удельное давление – до 2500 кг/кв.см.

Есть еще одна разновидность экструдера, когда сырье продавливает через фильеру поршень, двигающийся возвратно-поступательно.

По стоимости и производительности ударно-механические прессы занимают среднее положение между гидравлическими и шнековыми моделями. То же можно сказать о плотности бруска: она составляет 1–1,15 кг/куб.см. Он имеет сечение круглой формы (тип Nestro) со сквозным отверстием.

Ударно-механический пресс работает непрерывно.

Недостаток оборудования – ускоренный износ подшипника из-за ударного воздействия.

Пресс-гранулятор

Это универсальный экструдер для изготовления мелкофракционного прессованного продукта. Если сырьем выступает измельченное зерно – на выходе получают комбикорм; если опилки, торф, шелуха семян и пр. – топливные гранулы (пеллеты). Преимущество малокалиберных брикетов состоит в возможности автоматической подачи их в камеру сгорания котла шнековым или поршневым питателем. Теплогенератор должен быть оборудован специальной пеллетной горелкой.

Выбор материала

Окрашивание мебели в домашних условиях

Определяющим фактором качества евродров является исходное сырье для изготовления. Большинство брикетов для отопления своими руками характеризуются низкой теплоотдачей именно из-за неправильно выбранного и подготовленного материала изготовления.

Наиболее популярными в настоящее время являются отходы лесоперерабатывающей промышленности – опилки, стружка и т.д.

Деревянные брикеты для отопления

В отзывах о брикетах для отопления именно о древесных моделях высказывают наиболее противоречивые мнения. Это можно объяснить особенностями исходного материала изготовления. В отличие от каменноугольных брикетов для отопления, евродрова из отходов дерева имеют один существенный недостаток – впитывание влаги.

Это может привести к искусственному увеличению массы из-за повышенного содержания воды. Увы, но нормативных документов для изготовления евродров не существует. Поэтому производители чаще всего вводят внутренние стандарты, которые не всегда могут соответствовать ожиданиям покупателя. Если во время производства древесных брикетов для отопления была соблюдена технология, то продукт должен отвечать требованиям из таблицы.

Характеристика	Значение
Насыпная масса, кг/м³	125
Плотность брикета, кг/м³	1150
Влажность, %	6-10
Теплотворная способность, МДж/кг	25
Зольность, %	0,5-1,3

Как отличить качественный продукт от сомнительного? Первый должен обладать рядом качеств:

Равномерный обжиг поверхности или правильная форма кубов РУФ;
Отсутствие конденсата на поверхности или разводов от воды;
Единая форма и размеры у всех брикетов из одной партии.

Но кроме этого нужно обеспечить правильное место хранения. Для этого рекомендуется использовать отдельное помещение с нормальной вентиляцией и комнатной температурой. При организации отопления брикетами из опилок чаще всего топливо хранится в соседнем помещении.

Торфяные и угольные брикеты для отопления

Использование торфа и бурого угля для изготовления брикетов отопления своими руками обусловлено большими запасами исходного сырья. Это способствует уменьшению себестоимости продукции, и как следствие – снижению затрат на отопление.

Основная проблема у торфяных и угольных отопительных брикетов заключается в изначально высокой влажности. Для ее решения необходимо выполнить процедуру осушки в специальных герметичных термических камерах. Однако высокая стоимость не позволят большинству производственных предприятий включить их в технологический процесс.

В результате торфяные отопительные брикеты характеризуются несколько худшими параметрами, чем аналогичные из древесных опилок.

Характеристика	Значение
Насыпная масса, кг/м³	280-400
Плотность брикета, кг/м³	500-600
Влажность, %	12-18
Теплотворная способность, МДж/кг	16-18
Зольность, %	3-5

Также в отличие от евродров из опилок, зола от торфяных или угольных аналогов практически не используется в качестве удобрения для почвы. К тому же чаще всего их изготавливают методом прессования без дополнительного поверхностного обжига. Это приводит к снижению прочности и срока хранения каменноугольных отопительных брикетов.

Как сделать топливные брикеты своими руками: выбор сырья и оборудования, описание процесса

Как сделать волшебную метлу в домашних условиях

Чтобы обеспечить свое хозяйство твердым экологически чистым топливом, не обязательно его покупать.

Достаточно обзавестись постоянно возобновляемым источником биологических отходов, специальным оборудованием для их переработки, а также изучить технологию производства брикетов для отопления.

В результате вы решите сразу две задачи: утилизируете отходы и получите источник энергии домашнего производства.

Преимущества и недостатки брикетов для отопления

Этот вид топлива используется для твердотопливных котлов, каминов, печей, мангалов.

В промышленном производстве брикеты делают из отходов:

деревоперерабатывающих предприятий — опилок, щепы, стружки;
сельского хозяйства — соломы, шелухи, кукурузы, подсолнечника, гречихи;
торфа;
древесного угля.

Все вышеперечисленное относится к возобновляемым природным источникам.

Главное преимущество топливных брикетов в сравнении с традиционными видами топлива – экологичность и более высокие показатели теплоотдачи и коэффициента полезного действия.

]В отличие от древесины брикеты быстро разгораются и меньше дымят, чему способствует низкое содержание влаги в материале.

При горении они поддерживают постоянную температуру и не искрят, а правильная геометрическая форма брикетов удобна для складирования и хранения топлива.

К недостаткам можно отнести плохую влагоустойчивость и подверженность механическим повреждениям при транспортировке.

Сырье для самодельных брикетов

Древесные опилки

Для производства топлива подойдут практически любые горючие органические могут быть:

древесные опилки, солома;
опавшие листья;
отходы растениеводства (шелуха семечек, сухие стебли, скорлупа грецких орехов и т. п.);
бумага, картон.

Подойдет любой потенциально горючий материал в измельченном состоянии. Отдавайте предпочтение сырью, не пригодному к использованию в хозяйстве, который подлежит утилизации.

В качестве связующего компонента можно использовать обыкновенную глину в пропорции 1 к 10: один килограмм глины на каждые десять килограммов сухого измельченного сырья.

Необходимое оборудование

Существует множество предприятий, специализирующихся на разработке и продаже оборудования и технологических линий для производства топливных брикетов. Как правило, производители дополнительно предоставляет услуги по монтажу и пусконаладочным работам. В некоторых случаях учат пользоваться оборудованием.

Также купить оборудование можно у компаний, специализирующихся на продаже пеллетов, топливных брикетов и линий для их производства.

Гранулятор для прессования древесной стружки

Для изготовление топливных брикетов своими руками вам понадобится:

устройство для дробления и измельчения базового сырья;
пресс для брикетирования (ударно-механический, гидравлический или шнековый);
сушильный комплекс.

В домашнем производстве топливных брикетов можно обойтись без сушильного комплекса, если есть возможность просушки брикетов на открытом воздухе. А если вы решите делать брикеты из опилок, дробилка вам тоже не понадобится.

Есть альтернативный вариант: оборудование для брикетирования можно сделать самостоятельно в условиях домашней мастерской.

Требования к помещению

Выбор помещения должен предусматривать возможность размещения участка для прессования, сушильного комплекса, места для размещения готовой продукции и хранения исходного сырья.

Размеры требуемой площади зависят от объемов предполагаемого производства. В среднем для участка прессования нужно выделить не менее 50-60 кв. м.

При подготовке помещения необходимо уделить особое внимание обеспечению хорошей вентиляции участка прессования, надежности электрических сетей и систем пожаротушения

Описание процесса изготовления брикетов

Весь процесс сводится к последовательному выполнению следующих операций:

Схема технологического процесса брикетирования

Особенности промышленного производства

При промышленном производстве используют 3 технологии прессования топливных брикетов:

под высоким давлением на гидравлических прессах – на выходе брикеты получаются в виде небольшого кирпича;
ппод высоким давлением на ударно-механических и гидравлических прессах – на выходе брикеты получаются в виде цилиндра;
прессование под воздействием термической обработки и высокого давления на шнековых (механических) прессах – на выходе брикеты получаются в виде полого многогранника.

В результате прессования из древесины выделяется лигнин, выступающий связующим компонентом для образования плотной однородной структуры брикета.

Топливные брикеты и пеллеты — что это такое?

Древесные брикеты и пеллеты (топливные — общая группа) — это изделия из модифицированной древесины (стандартное обозначение).

В эту группу входят как брикеты и пеллеты, изготовленные непосредственно из отходов пиления древесины, так и те, которые изготовлены из всего остального органического сырья, имеющего способность к горению.

Классификация

Белые. Самые качественные пеллеты. Производятся сугубо из отходов пиления древесины с минимальным содержанием коры. Эти пеллеты имеют:
- самую высокую теплотворную способность,
самую низкую зольность,
самую высокую стоимость на рынке.
Серые. Производятся из сырья с повышенным содержанием коры и включений грунта. Теплотворная способность у них ниже, зольность и вес выше. Применяются в:
- частном использовании в пеллетных котлах,
небольших котельных.
Индустриальные. Производятся из:
- торфа,
угля,
ТБО,
прочих отходов промышленности.
Агропеллеты. Производятся из шелухи:
- семечек,
соломы,
прочих отходов агрокомплекса.

Пеллеты характеризуются по следующим показателям гранул:

диаметр — от 6 до 25 мм;
длина — от 5 до 50 мм;
плотность — от 1000 до 1400 кг/м3;
влажность — от 8 до 10%;
насыпная масса — 500 — 600 кг/м3;
зольность — максимум 5%;
истираемость.

Основные характеристики и теплотворная способность пеллет в зависимости от их вида приведены в таблице:

Вид пеллет	Теплота сгорания	Влажность	Зольность
«Белые» — пеллеты премиум-класса, из древесины без коры	17,2 Мдж/кг	8%-10%	0.3%
Индустриальные	17 Мдж/кг	8%-10%	0.7%
Агропеллеты	15 Мдж/кг	8%-12%	3%

Топливные брикеты в основном производятся из древесины, но технология производства делится на несколько разных направлений. Рассмотрим их подробнее ниже, поскольку условно принцип изготовления делится на два направления, каждое из которых включает в себя несколько подвидов.

Достоинства и недостатки пеллет

Как любой продукт пеллеты и брикеты имеют свои плюсы и небольшие минусы.

Достоинства

К несомненным достоинствам сразу можно отнести то, что в виде пеллет древесина по сравнению с обычными дровами:

занимает меньший объем;
имеет более низкую влажность, что позволяет выделять большее количество тепла.

Пеллеты имеют высокую насыпную плотность, что позволяет транспортировать их с высокой эффективностью и минимальными трудозатратами.

Стандарт по транспортировке пеллет:

в мешках,
в биг-бэгах,
в вагонах для сыпучих материалов по железнодорожному транспорту.

Рассматривать низкое воздействие на окружающую среду подробно не будем.

Ограничимся информацией о низкой зольности и малым выделением СО2.

В процессе горения пеллеты выделяют столько же углекислого газа, сколько было потреблено растением за время роста.

Недостатки

Недостатки характеризуются лишь:

ошибками в транспортировке;
отсутствием четких поставок пеллет в отдельные районы, где люди имеют в пользовании пеллетные котлы.

Иными словами, нужно иметь стратегический запас пеллет на разные случаи. В случае с транспортировкой — есть вероятность набора пеллетами влажности, но это решается путем дополнительной естественной сушки в месте использования.

Хотя пеллеты транспортируются в закрытой таре с использованием влагонепроницаемых оболочек, возможны ситуации, когда транспортировка осуществляется навалом, без каких либо мер защиты.

Где можно использовать?

Использование топливных пеллет широко регламентировано за рубежом. В России же пеллеты пока нашли широкое применение лишь в западных регионах страны, где переработка древесных отходов — уже отлаженная отрасль.

Любой желающий наряду с твердотопливными, электрическими и газовыми котлами может установить у себя пеллетный котел в качестве альтернативы. Это позволяет быть независимым от цен на газ или электричество. Как ни крути, но в пересчете на дрова или электроэнергию, для отопления пеллеты остаются в выигрыше по всем пунктам.

Помимо частного использования, пеллеты широко используется на производствах как альтернатива закупаемому угольному топливу либо другим его видам. В качестве примера — деревообрабатывающее производство, где используются сушильные камеры и собственная система отопления в осенне-зимний период.

Собственное производство пеллет дает выигрыш по нескольким пунктам:

Специфика производства брикетов для отопления

Особенность изготовления евродров заключается в использовании отходов деревообрабатывающей промышленности, сельского хозяйства и угольной добычи. Производство брикетов для отопления можно организовать на базе любого из вышеописанных предприятий.

Для изготовления необходимо правильно подобрать исходный материал. Правильное производство брикетов для отопления начинается с подготовительного этапа. В зависимости от доступной сырьевой базы различают несколько типов материалов:

Отходы сельского хозяйства – шелуха семечек, солома. Первое имеет наибольшую энергетическую емкость. Однако также характеризуется высокой стоимостью закупки;
Древесные опилки. Наиболее подходящий вариант, так как именно из них чаще всего делают брикеты для отопления своими руками;
Торф. Нуждается в сложном подготовительном процессе, так как изначально имеет повышенную влажность;
Уголь. Фактически используют так называемую угольную пыль, которая является побочным продуктом при добыче.

Подготовка исходного сырья включает в себя предварительное измельчение и дальнейшую просушку. Это необходимо для уменьшения влажности, так как отопление брикетами из опилок будет выгодно только при содержании воды не более 10% от общего объема. Затем в полученный материал могут добавляться закрепители и модификаторы для увеличения теплоотдачи.

Виды брикетов для отопления

Фактически евродрова отличаются не только исходным сырьем, но и способом его обработки. Самым простым способом изготовления является прессование. Для производства брикетов для отопления РУФ необходим специальный ленточный пресс одноименной фирмы RUF. Именно от него пошло называние евродров этого типа.

Преимущество этого технологического процесса заключается в скорости изготовления. Предварительно подготовленное сырье загружается в приемочную камеру, а затем с помощью шнеков попадает в зону прессования. Т.е. фактически для производства брикетов этого типа понадобится минимум вложений и усилий.

Однако конечный продукт имеет ряд особенностей:

Практически все отзывы о торфяных брикетах для отопления отмечают их подверженность к поглощению влаги. Поэтому нужно позаботиться о соответствующем месте хранения;
Евродрова, изготовленные на оригинальном оборудовании, имеют буквенный оттиск на поверхности. В большинстве случаев это свидетельствует о соблюдении технологии изготовления. Но все зависит от качества исходного сырья.

Для улучшения эксплуатационных качеств лучше всего выбрать другой способ производства. Торфяные брикеты для отопления помимо прессования проходят стадию поверхностного обжига. Таким образом формируется влагостойкая внешняя оболочка, которая помимо этого способствует улучшению механической стойкости.

Дополнительно в оборудовании предусмотрена зона нагрева, которая находится вокруг подающего прессовочного шнека. Подобная технология изготовления получила название Pini Kay. Ее особенностью является относительно низкая производительность по сравнению с РУФ. Однако у древесных брикетов для отопления пини кей намного больше срок хранения. К тому же их повышенная плотность положительным образом сказывается на теплоотдаче.

Самодельные линии для изготовления топливных брикетов мощностью до 250 кг/час

Данные линии небольшой производительности характерны для небольших лесопильных, мебельных производств и других деревообрабатывающих предприятий.

Их характеризует относительно небольшая стоимость, за счет минимума оборудования: это либо пресс либо экструдер с ручным обслуживанием. Иногда добавляется сушилка.

Стоимость производства невелика. Для данных установок используется:

электродвигатель мощностью до 22 кВт для пресса либо экструдера – новый стоит порядка 30…40 тыс. руб.);
электродвигатель для сушильного барабана мощностью до 15 кВт (15…20 тыс. рублей);
металлопрокат – до 2 т. (цена за тонну – в пределах 35…40 тыс. рублей);
другие расходы: транспорт, услуги рабочих, другие материалы – примерно 60…80 тыс. рублей.

Если данный вид деятельности (производство брикетов) носит сезонный характер или является вспомогательным (чтобы обеспечить топливом собственные здания), то можно смело собирать подобную линию самостоятельно.

Кроме того для совсем небольших объемов производства существует масса механических приспособлений для брикетирования отходов – затраты на них минимальны, можно собрать такой пресс самостоятельно.