Presă pentru brichete de combustibil: opțiuni pentru realizarea de instalații pentru presarea rumegușului cu propriile mâini

Încălzirea cu rumeguș sau așchii este un lucru obișnuit pentru locuitorii țării noastre, împrumutați din țările europene.Popularitatea lor se datorează costului scăzut al materiilor prime și puterii lor calorice specifice bune în timpul arderii. Prin crearea unei prese de brichete de casă, puteți obține combustibil de înaltă calitate pentru practic nimic.

Vă vom spune cum să faceți o mașină simplă și ieftină pentru producerea de combustibil brichetat. Articolul pe care îl propunem arată designul și oferă sfaturi de asamblare. Sunt date tehnologia de producție și cerințele pentru materialul lemnos inițial.

Tehnologia de creare a brichetelor

Producția de peleți și brichete din deșeuri de lemn prin presare este un proces de lungă durată. Prin urmare, atunci când creați o mașină de casă pentru a obține „lemn de foc european” de înaltă calitate, nu trebuie să inventați nimic, dar puteți aplica dezvoltările existente.

Descrierea fizicii procesului

Utilizarea materialului lemnos în vrac pentru încălzire își găsește aplicarea în încăperile mici de cazane și cuptoare. Rumegul oferă aceeași energie ca și lemnul cu masă și umiditate similare, dar depozitarea lui în starea sa naturală creează murdărie și praf. Prin urmare, astfel de deșeuri sunt presate în brichete de diferite forme.

Cu unele presupuneri, putem spune că lemnul este format din fibre (celuloză) și substanța ei de legare - lignină. Fiecare bucată de rumeguș și așchii își păstrează integritatea datorită acestui polimer. Pentru a stabili conexiuni puternice între piesele individuale, acestea trebuie, de asemenea, să fie lipite între ele.

Compoziția chimică a lemnului și a produselor presate cu rumeguș este aceeași. Dar structura fizică a brichetei este diferită de structura unei mase solide, ceea ce duce la arderea sa mai lungă

În timpul procesului de presare, se aplică o presiune puternică asupra rumegușului, ca urmare a eliberării de lignină din acesta și ține materialul împreună în matriță. Această legătură, desigur, nu este la fel de puternică ca în lemnul masiv, dar este suficientă pentru ca bricheta rezultată să nu se destrame.

Cantitatea de lignină din lemn în raport cu masa uscată depinde de specia de arbore:

• brad: 30%;
• pin: 27%;
• molid: 27%;
• aspen: 22%;
• mesteacăn: 19%.

Cu cât este mai mare procentul de conținut de lignină, cu atât este nevoie de mai puțină presiune pentru a-l elibera. Prin urmare, este mai ușor să produci independent brichete pe bază de rumeguș din brad decât din mesteacăn.

Pe lângă presa clasică de producție combustibili în vrac Există și o mașină de extrudare. Esența muncii sale este că, sub acțiunea unui șurub, substanța trece printr-un canal care se îngustează treptat.

Acest lucru creează o presiune foarte mare. Cu toate acestea, implementarea acestei opțiuni acasă este complexă și necesită cunoștințe specifice, așa că este mai bine să te concentrezi pe modele cu matriță.

Utilizarea adezivului

În producția industrială de combustibil presat, mașinile sunt folosite pentru a crea o presiune în intervalul 500 – 3000 atm. Unii producători (de exemplu, compania germană RUF) formează o brichetă printr-o combinație de compresie cu o forță de 2000 atm. și încălzirea materiilor prime la o temperatură de 150°C. Densitatea unor astfel de produse ajunge la 1,2 kg/dm³.

O mașină industrială de presat rumeguș este scumpă și are o productivitate ridicată.Este neprofitabilă pentru producția de brichete în cantități mici

Dacă faceți o presă de brichete din material vechi cu propriile mâini, nu veți putea obține astfel de caracteristici. Prin urmare, produsele vor avea cu siguranță o densitate mai mică și vor fi mai predispuse la prăbușire.

Compensați eliberarea insuficientă de lignină și obțineți o rezistență mai mare brichete de rumeguș posibil prin adăugarea unui adeziv terță parte, cum ar fi:

• Slam. Fracția de masă necesară a acestui liant dizolvat în apă este de la 5 la 10% din greutatea totală.
• Carton ondulat umed.
• Cel mai ieftin adeziv pentru tapet diluat în apă.

Procentul de carton ondulat sau adeziv este determinat experimental, deoarece depinde de dimensiunea rumegușului, de umiditatea acestuia și de presiunea creată în matriță.

Cerințe pentru materiile prime utilizate

Chiar și atunci când se utilizează echipamente industriale, este dificil să se obțină brichete sau peleți de înaltă calitate din deșeuri de lemn dacă grosimea acestora este mai mare de 4 mm. Dimensiunea materialului pentru dispozitivele de casă ar trebui să fie mai mică. Acest lucru se datorează presiunii mai scăzute și lipsei de încălzire a materiei prime.

În mod ideal, diametrul rumegușului și grosimea așchiilor nu ar trebui să depășească 2 mm. Marea majoritate a deșeurilor de lemn se încadrează în acești parametri.

Dar sunt momente când materiile prime sunt înfundate cu crengi mici, așchii de lemn sau scăderi (bucăți de scoarță). Apoi, înainte de presare, pentru a obține o masă omogenă, este necesar să se efectueze pregătirea preliminară - zdrobiți materialul trecându-l printr-un concasor.

Puteți realiza singur un concasor pentru producerea deșeurilor de lemn de până la 2 mm grosime. Un tocător de grădină obișnuit nu va funcționa, deoarece produce o dimensiune mare de fracțiuni

Pentru a obține o densitate bună a brichetelor, trebuie să evitați materiile prime înfundate cu iarbă, nisip sau pământ. Stratul sol-vegetativ, spre deosebire de argilă, nu are proprietăți astringente, astfel că produsul presat se va sfărâma ușor.

De asemenea, trebuie să respectați raportul procentual al cantității de scoarță - nu trebuie să fie mai mare de 5%. Este imposibil de măsurat acest lucru, dar vizual rumegușul cu o cantitate semnificativă de scădere pare mai întunecat. Rumegul trebuie să fie uscat. Umiditatea crescută duce la o mai mare afânare a brichetelor și la o scădere a puterii calorice specifice.

Poti usca materiile prime vara fie la soare, fie intr-o zona aerisit. În timpul iernii, uscarea trebuie efectuată într-o verandă sau într-o altă cameră de utilitate cu o temperatură ușor pozitivă. Pentru o evaporare mai intensă puteți folosi ventilație forțată.

Conținutul de umiditate al rumegușului sau al talilor trebuie măsurat conform tabelului de mai sus. Utilizarea unui contor de umiditate nu va da rezultatul corect, deoarece poate determina doar valoarea de pe suprafața mormanului

Dacă presiunea într-o presă de casă pentru a face brichete din rumeguș este insuficientă pentru a elibera lignina, atunci materiile prime nu sunt uscate, ci mai degrabă înmuiate în apă împreună cu un agent de fixare suplimentar. În acest caz, se obține o omogenitate mai bună în timpul amestecării, iar excesul de umiditate va fi îndepărtat în timpul compactării.

Elemente de bază ale presei

Elementele principale ale unei prese obișnuite sunt o matriță (o sticlă în care este plasată substanța în vrac), un piston și un mecanism de creare a presiunii. Nu este dificil să le faci singur, deoarece sunt tipice pentru mașinile de brichetat.

Dispozitiv de matriță

Sticla în care se toarnă rumeguș sau așchii se numește matriță sau cameră.Parametrii brichetei vor depinde de geometria acesteia.

Oricare ar fi forma secțiunii transversale a sticlei, acesta va fi tipul de brichetă. Dar lungimea sa poate fi foarte diferită, dar cu siguranță nu depășește înălțimea matrițelor

De obicei, camera este construită din resturi de țeavă de oțel rotundă sau formată. Baza pistonului, care intră în sticlă, este tăiată dintr-o placă cu pereți groși (de cel puțin 3 mm grosime).

Când faceți o matriță, trebuie să luați în considerare raportul dintre următoarele cantități:

• aria secțiunii transversale a matriței (s, cm²);
• presiune aplicată pistonului (u, kgf);
• presiune specifică asupra materiilor prime (p, kgf/cm²).

Aceste cantități sunt legate prin relația:

p=u/s

Brichetele care folosesc un liant suplimentar își păstrează bine forma dacă sunt formate la o presiune specifică mai mare de 150 atm. (1 atm. ≈ 1 kgf/cm²). Pe baza posibilității forței generate de piston, se calculează aria secțiunii transversale a camerei.

De exemplu, dacă există un cric hidraulic de 10 tone, atunci:

s < u / p = 10000 / 150 = 67 cm².

Pentru astfel de condiții, este potrivită o țeavă pătrată cu profil cu lungimea laterală de 80 mm sau o țeavă rotundă cu un diametru nominal de până la 90 mm.

Lungimea brichetei rezultate (l) depinde de înălțimea matriței (h), densitatea materiilor prime în uscatul original (q₁) și brichetate (q₂) condiție:

l = h * (q₁ /q₂)

În plus, după prima compresie, puteți turna din nou chipsurile în pahar și repetați procedura. În acest fel, puteți aduce lungimea produsului rezultat aproape la înălțimea camerei de presare.

În timpul comprimării rumegușului, umiditatea este eliberată din brichetă. Pentru ca acesta să iasă liber, camera este perforată cu găuri mici, dar distanțate frecvent.

Puteți asigura scurgerea apei din cameră prin găuri care sunt făcute folosind un burghiu pentru metal de 2-3 mm

După ce se formează bricheta, aceasta trebuie scoasă din matriță. Utilizarea unui arc și a unui fund fals, așa cum este adesea recomandat pe internet, este nepractică. Presiunea ridicată comprimă complet arcul, astfel încât în ​​timp forma acestuia devine distorsionată, făcându-l să-și piardă proprietățile.

Prin urmare, trebuie fie să faceți un fund detașabil al matriței și să împingeți bricheta, fie să construiți un pahar pliabil. În al doilea caz, va trebui să-i faci o cămașă suplimentară dintr-o tijă.

Metode disponibile de creare a presiunii

Există trei modalități comune de a obține presiune, care sunt potrivite pentru o presă de brichete cu combustibil de casă: folosind o pârghie, un cric hidraulic sau un șurub. Fiecare dintre ele este bun în felul său, iar implementarea lor în practică nu este foarte dificilă.

Utilizarea forței musculare și a efectului de pârghie

De obicei, o țeavă metalică este folosită ca pârghie. Nu ar trebui să se îndoaie sub influența forței musculare umane. De exemplu, o conductă de apă armată cu un diametru de 40 sau 50 mm cu o grosime a peretelui de 4 - 4,5 mm este potrivită.

Formula pentru calcularea forței de presiune a pistonului (m) în funcție de forța aplicată de o persoană (M), distanța de la piston până la punctul de atașare a pârghiei (l) și lungimea sa totală (L)

Lungimea pârghiei și distanța de la punctul de sprijin până la legătura cu pistonul sunt alese nu numai pe baza atingerii presiunii dorite. Un alt parametru important este adâncimea de scufundare a pistonului în sticlă (h, cm).

Se calculează folosind formula:

h = R * (l / L)

Aici R (cm) este înălțimea la care va cădea capătul pârghiei.

Este recomandabil să faceți structura în așa fel încât adâncimea de imersare a pistonului să fie suficientă pentru a forma o brichetă fără comprimare repetată cu adăugare preliminară de material. Acest lucru va crește foarte mult rata de producție.

Adâncimea necesară de imersie a pistonului (h, cm) poate fi calculată cunoscând uscarea inițială (q₁) și brichetate (q₂) densitatea materiilor prime și înălțimea sticlei (H):

h = H * (1 – q₁ /q₂)

Dacă dintr-un motiv oarecare apare o eroare (de obicei din cauza determinării incorecte a densității inițiale a materiei prime) și adâncimea de scufundare a pistonului nu este suficientă pentru a conferi duritatea necesară produsului, atunci nu este necesară digerarea întreaga structură.

Puteți fie să reduceți înălțimea paharului, fie, adăugând rumeguș, să presați o brichetă în două sau trei treceri.

Aplicarea cricului hidraulic

Pentru a crea o presiune puternică, se folosesc dispozitive hidraulice, cum ar fi cricurile obișnuite pentru sticle. De regulă, într-o gospodărie în care există o mașină sau alte echipamente, astfel de unități hidraulice sunt disponibile, dar capacitatea lor de transport poate fi insuficientă.

Designul unei prese hidraulice tipice constă dintr-un cadru și o grindă mobilă pe care este plasat un cric. Sistemul revine la poziția inițială datorită acțiunii arcurilor

Jack-urile sunt ieftine. Astfel, modelele proiectate pentru 30-40 de tone pot fi achiziționate pentru mai puțin de 5 mii de ruble. Și cu astfel de indicatori este deja posibil să obțineți brichete de secțiune transversală mare sau mai multe (3-5) copii de dimensiuni obișnuite simultan.

Pentru a produce mai multe brichete în același timp, numărul necesar de matrițe sunt așezate pe rând. Cadrul de mișcare din mijloc trebuie să fie puternic, astfel încât să nu se îndoaie în timp. Cel mai bine este fabricat dintr-o țeavă profilată cu grindă în I sau cu pereți groși.

Procesul de presare în sine durează mai mult decât atunci când se utilizează un design cu pârghie. Cu toate acestea, utilizarea unui cric hidraulic puternic permite obținerea unei presiuni specifice mult mai mare asupra piesei de prelucrat. Brichetele sunt mai uniforme și mai dense și au deja o prezentare atractivă.

Mecanism de presare a șuruburilor

Principiul de funcționare al presei manuale cu șurub este similar cu o presă cu pârghie, doar forța aplicată este transmisă la un unghi de 90°. Cu cât diametrul mânerului este mai mare și cu cât pasul filetului este mai mic, cu atât factorul de creștere a presiunii este mai mare.

O presă cu șurub pentru rumeguș este similară cu un extractor de suc. Cu toate acestea, presiunea creată în ea este mult mai mare. Prin urmare, rezistența mecanismului filetat ar trebui să fie mai mare

Acest design permite, de asemenea, generarea unei presiuni mai mari decât o mașină bazată pe pârghie. Dezavantajul său semnificativ este cea mai mică viteză de operare dintre opțiunile prezentate.

Cu toate acestea, avantajele includ:

• simplitatea designului;
• posibilitatea de a cumpăra o astfel de presă pentru bani puțini cu modificări minore pentru nevoile de brichetare;
• mărime mică.

Când lucrați cu o presă cu șurub, nu ar trebui să o folosiți „tot drumul”, când puterea fizică nu mai este suficientă pentru a roti mecanismul. În acest caz, forța aplicată de o persoană acționează asupra firului pe o parte, iar pe cealaltă (la 90°) este forța de rezistență a brichetei rezultate. Acest lucru va duce la uzura sau ruperea rapidă a firului.

Pentru a nu exagera și a nu rupe mecanismul, trebuie să obțineți un rezultat suficient pe copiile de testare și fie să instalați un dispozitiv de reținere, fie să faceți un semn pe fir cu un marker, marcând poziția maximă admisă a acestuia.

Concluzii și video util pe această temă

Realizarea unei prese de pârghie de casă.Fabricarea pieselor principale și descrierea principiului de funcționare:

Rafinarea designului mașinii și a procesului de presare a brichetelor în sine:

Mașină pentru producerea simultană a mai multor brichete pe baza unui cric hidraulic:

Nu este dificil să faci singur o mașină de brichetat pentru rumeguș. Puteți alege să utilizați un principiu de pârghie, hidraulic sau șurub pentru a crea presiune. Dar trebuie să ne amintim că calitatea produselor fabricate va depinde nu numai de mecanismul asamblat, ci și de pregătirea materiilor prime.

Un proces configurat corect vă va ajuta să vă asigurați ferma cu combustibil ieftin și de înaltă calitate și chiar să vă organizați vânzarea.

Ați dori să vorbiți despre cum ați făcut brichete pentru încălzire cu propriile mâini? Aveți recomandări valoroase cu privire la subiectul articolului pe care sunteți dispus să le împărtășiți vizitatorilor site-ului? Vă rugăm să scrieți comentarii în blocul de mai jos, să postați fotografii aici și să puneți întrebări.