Во многих частных домах имеются печи, работающие на твёрдом топливе. Используются дрова, древесный и каменный уголь. Ещё один вид топлива – это пеллеты и топливные брикеты.
В качестве сырья для их производства применяются отходы от деревопереработки (щепа, опилки), макулатура, лузга от семян растительных культур (подсолнечник, кедр). В принципе, эти отходы вполне можно сжигать в печи без совершения дополнительных операций с ними. Но тогда резко возрастает скорость сгорания, тепло буквально улетает в трубу.
Прессованное сырьё обладает более длительным сроком сгорания, повышается экономическая эффективность печи. Чтобы получить топливные брикеты применяется специальное оборудование – прессы для брикетирования.
Описание и принцип работы
Пресс для получения топливных брикетов представляет собой механическое устройство, состоящее из:
- Основание, стол – служит для крепления остальных конструктивных элементов пресса, в том числе, матрицы, которая образует форму будущего изделия.
- Силовой каркас, крепящийся к основанию. Предназначен для передачи усилия через пуансон на сжимаемый материал.
- Привод – бывает двух видов:
- механический, например, гидроусилитель или электромотор;
- ручной – в качестве усилителя используется мускульная сила человека; подвид – использование дополнительного домкрата;
Этапы производства брикетов:
- Сырьё засыпают в матрицу, уплотняют, чтобы вошло максимально возможное количество материала.
- Далее, усилие через систему рычагов, передаётся на пуансон.
- Пуансон сдавливает сырьё, находящееся в матрице.
- Из расфиксированной формы достаётся брикет, отправляется на сушку.
Область применения
Прежде чем рассматривать области применения пресса, целесообразно ознакомиться с необходимостью создания или приобретения оборудования.
Силовая конструкция будет себя оправдывать в нескольких случаях:
- Доступность дешёвого сырья.
- Наличие твёрдотопливного котла или печи.
Эти два фактора определяют экономичность оборудования и применение топливных брикетов.
Сырьё
В качестве сырья могут использоваться:
- Отходы деревообработки – щепа и опилки. Наличие этого материала определяется развитой промышленной переработкой древесины. То есть в транспортной доступности должны находиться некоторые виды цехов, например, лесопилка, мебельное производство.
- Бумажные отходы – рядом находится бумажный комбинат или склад макулатуры.
- Растительная продукция – лузга от переработки семечек или скорлупа от орехов.
Преимущества и недостатки
Доступность недорого сырья экономически оправдает наличие пресса для брикетов и применение их в качестве топлива. Например, ими можно отапливать деревообрабатывающий цех или обогревать теплицу. Естественно, эти условия дают возможность использовать спрессованные отходы для бытовых нужд собственного дома.
Для наглядности, ниже приведена таблица с тепловыми характеристиками различного вида топлива:
Виды топлива | Удельная теплотворная способность, в кВт/ч (среднее) |
Дрова хвойных пород деревьев | 2,45 |
Дрова лиственных пород | 3,2…3,6 |
Брикетированная лузга подсолнечника | 5,0 |
Брикет из соломенных отходов | 4,0 |
Брикет из щепы и стружки | 4,2…4,8 |
Каменный уголь | 7,2…7,7 |
Бурый уголь (зольных сортов) | 3,2…3,5 |
Ещё один пример, показывающий соотношение показателей теплотворных способностей.
Для получения определённой единицы теплоты, потребуется:
- Природный газ, необходимо около 960 м³.
- Солярка – до 1000 литров.
- Мазут, 1350 литров.
- Древесные уплотнённые отходы, 2800-4000 кг.
- Древесина (дрова), 3200 кг.
Из приведённых вариантов видно, что переработанные отходы по выработке тепловой энергии, приближаются к некоторым видам топлива. С учётом доступности сырья, становится выгодно применять топливные элементы, произведённые на собственном оборудовании.
Существенный плюс – это малая, не превышающая 5-8% зольность, а зола хорошее удобрение для восстановления свойств почвы.
Недостатки:
- Конечный продукт переработки является гигроскопичным материалом, поэтому необходимо позаботиться о сухом месте для хранения.
- Сжатые отходы обладают малой механической прочностью, вследствие чего, образуется пыль, которая может вызвать аллергическую реакцию, а в больших объёмах – это создание взрыво- и пожароопасной смеси.
Основное назначение использования пресса – это переработка горючих отходов в топливные брикеты. Одна из разновидностей оборудования может применяться для производства пеллет – небольших по размеру брусочков, которые нашли применение, например, как наполнители лотков для домашних животных.
Виды
Условно, промышленное оборудование, подразделяется на:
- Автоматические линии производства.
- Полуавтоматы.
- Мелкосерийное производство.
По конструкции:
- Гидравлические или пневматические.
- Винтовые.
- Вертикального или горизонтального исполнения.
Критерии выбора
Для решения о выборе того или иного вида оборудования целесообразно учесть ряд факторов:
- Наличие в транспортной доступности источников сырья.
- Примерный средневзвешенный объём получаемого материала для переработки.
- Вид сырьевых отходов.
- Собственную потребность в готовом продукте.
- Возможность реализации излишков топливных брикетов.
- Наличие источников электроэнергии, воды (актуально для промышленного производства).
Как сделать своими руками?
Схема конструкции пресса для опилок:
При небольших объёмах переработки сырья, есть смысл задуматься об изготовлении оборудования своими руками. В зависимости от конструкции и привода, возможно создание пресса с производительностью до 0,5м³ в течение 6-8 часов.
В интернете приведено достаточно много чертежей оборудования, которые охватывают различную производительность, виды сырья. Если у вас есть техническое образование или склонность к конструированию, то выполнить графическое изображение самостоятельно не составит особого труда.
Необходимые материалы:
- Набор столярно-слесарного инструмента – ножовки по дереву и металлу, молоток, пассатижи, отвёртки, напильники и другой абразивный инструмент;
- Электродрель (шуруповёрт) с набором свёрл по дереву и металлу;
- Сварочный аппарат с питанием от электросети в 220V, необходим для изготовления серьёзного мощного станка;
- Древесный (доски, бруски) и металлический (различного вида профили) полуфабрикат.
Пошаговое руководство:
- Ещё раз внимательно изучаем чертёж будущей конструкции – на стадии проектирования зачастую вкрадываются различные, незаметные на первый взгляд, ошибки.
- Изготовляются отдельные части будущего оборудования. На этой стадии целесообразно выполнять все необходимые отверстия, производить получистовую обработку.
- Осуществляется сборка изделия. Для уменьшения затрат на транспортировку, монтаж лучше производить как можно ближе к месту, где предполагается эксплуатация пресса.
- Выполняются пуско-наладочные работы. Для этого должно быть подготовлено необходимое количество сырья. Начальная загрузка отходов производится на 40-60% от общего объема приёмного устройства. Усилие также не должно превышать 50% от расчётных значений.
- При положительных результатах предварительных работ, оборудование окончательно устанавливается по месту эксплуатации, проводится полномасштабная нагрузка конструкции.
При правильных конструкторских расчётах и выборе необходимого материала для изготовления пресса, продуманных шагах сборки, осуществить монтаж и вывести на полную загрузку оборудование, можно за 3-7 дней.