Производство топливных брикетов из опилок в домашних условиях

Самодельный станок

Встречаются сведения об изготовлении в домашних условиях самодельных шнековых экструзионных установок. Но даже создатели таких эффективных станков для производства топливных брикетов отмечают, что устройства требуют качественных материалов и использования электродвигателя. Гораздо легче сделать вместо сложного станка обычный пресс.

Ручной пресс

Прессы, использующие только ручные усилия, бывают двух видов – винтовые и рычажные. В винтовых вариантах шток, сдавливающий сырьевую массу, перемещается накручиванием винта. В рычажных прессах давление создается собственными мускульными усилиями, используя длину рычага. На винтовой установке достигается большее давление и качество топливных брикетов становится лучше. Но закручивание и откручивание винта требует времени, поэтому производительность невелика. Рычажные прессы работают быстрее. Нужно только продумать способ или механизм выталкивания готового брикета из прессовочной формы. В этой же форме должны быть отверстия для выхода воды при сдавливании, поскольку при ручном производстве сырье замачивается.

Измельчители

Важным этапом в производстве брикетов является измельчение древесного сырья. Конечно, можно делать это вручную, с применением простейших резаков. Но эффективнее будет механизировать этот процесс. Подойдет роторный станок, применяемый для измельчения растительной массы при производстве удобрений в домашних условиях. Умельцы применяют для этих целей и старые стиральные машины активаторного типа. На активаторе крепятся ножи, измельчающие загруженное сырье.

Домашний способ прессования

Изготовление брикетов из опилок своими руками требует соблюдения определенной технологии и этапов производства.

Сырье и подготовка

Для изготовления брикетов из опилок своими руками нужно определенное сырье и оборудование. В качестве сырья можно использовать:

  • опилки древесные, стружку и мелкую щепу;
  • шелуху, полученную после обработки сельскохозяйственных культур – риса, гречихи, риса, подсолнечника;
  • отходы угля и торфа – мелкая фракция;
  • солому;
  • макулатуру (картон и бумагу).

При выборе состава неоднородного сырья (из разных отходов), нужно помнить, что опилки должны занимать более 60%, чтобы обеспечить высокое качество горения.

Можно также использовать глину. В процессе домашнего прессования опилок лигнин не будет выделяться из-за низкой мощности пресса, поэтому понадобится связующее вещество, которым будет размоченный картон или глина. Картон вносят в подготовленное сырье в размоченном виде, он должен занимать не более трети объема. Глину вмешивают в опилочное сырье в пропорциях 1 к 10.

Некоторые умельцы вместо картона и глины вмешивают в сырье обойный клей. Он относительно натурален, но при наличии в нем химических добавок его использовать не рекомендуется. Брикеты при сгорании будут коптить.

Необходимое оборудование для производства брикетов из опилок:

  • дробилка;
  • пресс выбранной модификации.
  • емкость для подготовки сырья.

Пресс для изготовления брикетов из опилок

Этапы изготовления брикетов из опилок своими руками

Процесс домашнего прессования опилок выглядит следующим образом:

  1. сушка сырья, если оно имеет высокую влажность;
  2. измельчение сырья в дробилке или ручным способом;
  3. перемешивание измельченного опилочного сырья с глиной или картоном;
  4. загрузка под пресс;
  5. прессование в формы;
  6. выгрузка и сушка на воздухе;
  7. упаковка в пленку.

Качество сушки можно проверить путем разлома брикета, он должен быть плотным и сухим на срезе.

Если нет подходящей дробилки – можно применить перфоратор.

Пленка обязательно должна быть термоусадочной, чтобы влага не проникала в готовый продукт и сохранялась его форма.

Классификация брикетированных изделий

В соответствии с перечисленными технологиями, оборудованием, применяемым для производства, различаются три вида брикетов:

  1. В форме кирпича, получаемые методом гидропрессования под давлением до 400 бар (около 4 кгс/см 2 ).
  2. Цилиндрические – длиной около 50 см, диаметром 10 см, с использованием методов гидро- или механического прессования давлением от 400 до 600 бар (4-6 кгс/см 2 ).
  3. Пини-кей – с радиальными отверстиями, полученные путем обработки на шнековых (экструдерных) прессах, при одновременном воздействии режимов повышенного давления (до 110 бар) и высокой температуры (250-350 о С). Отличаются продолжительностью горения, повышенной теплоотдачей, плотностью и стойкостью к ударным воздействиям.

Плотность брикетов – основополагающая величина, которая непосредственно влияет на калорийность, механическую стойкость, устойчивость к воздействию влаги.

Склад брикетированных изделий

Чем выше плотность, тем выше сопутствующие ей перечисленные показатели. Какие топливные брикеты лучше – решать потребителям, в соответствии с собственными потребностями и предпочтениями.

Топливные брикеты РУФ

Это топливо напоминает по своему внешнему виду кирпичи белого или древесного цвета (оттенок колеблется в широких пределах). Брикеты РУФ изготавливаются из сухих опилок методом прессовки под большим давлением. В результате на свет появляются евродрова, которые могут использоваться в печах любого типа. Их отличительной чертой является надпись RUF, выдавленная сразу с двух сторон.

Евробрикеты PINI KAY

Интересной особенностью данных евробрикетов является их необычная форма – они напоминают квадратные карандаши, из которых кто-то вынул грифель. Поэтому их и называют «карандашами». Для того чтобы оно сгорало с выделением большого количества тепла, в нем проделано отверстие, увеличивающее тягу. Сами «карандаши» выглядят темными, так как они прошли обжиг. Эта процедура делает их более прочными и удаляет излишки влаги.

Недостатком топливных брикетов PINI KAY для топки печей является то, что стоят они дороже дров и даже дороже любых других видов топлива. Зато они хорошо горят, выделяя большое количество тепла. Также их удобно транспортировать и складировать. Благодаря своей форме, они идеально подходят для растопки каминов. Некоторые люди берут их с собой на природу, чтобы использовать бруски PINI KAY вместо дров для костра.

Топливные брикеты из угля и торфа

Торфяные и угольные топливные брикеты для топки печки изготавливаются, соответственно, из торфа и угля. Исходные материалы формуются в небольшие цилиндры. Топливо может использоваться для растопки печей и твердотопливных котлов. Изделия из угля дают высокую температуру горения, но характеризуются высокой зольностью. Что касается торфяного горючего, то оно как нельзя хорошо подходит для печей длительного горения, но тоже дает много золы.

Простые цилиндрические брикеты

В продаже присутствуют и самые простые топливные брикеты для топки печей – в виде цилиндров. Они изготавливаются из прессованных опилок и мелких отходов деревообработки. Все это прессуется под небольшим давлением с использованием нетоксичной клеевой основы, после чего готовые бруски отправляются к потребителям. Это топливо отличается дешевизной, но обладает одним выраженным недостатком – низкой прочностью. Оно легко распадается и крошится, не выдерживает воздействия влаги.

Рекомендации

Топливные брикеты превосходят дрова по теплотворной способности, однако отопление ими будет экономически оправдано лишь в двух случаях:

  • бесплатные опилки в нужном количестве;
  • система автоматической подачи топлива в отопительный прибор.

Если хотя бы одно из этих требований не выполнено, то никакого реального преимущества перед дровами у брикетов не окажется.

Их можно сделать в небольшом количестве, чтобы произвести впечатление на соседей, но полностью переходить на отопление брикетами можно лишь при выполнении обоих требований.

Только в этом случае общая стоимость затрат на отопление будет хоть как-то сопоставима с расходами на покупку дров.

Преимущества и минусы

Очень важное достоинство данного вида перед дровами – это более высокая температура горения. Это объясняется низкой влажностью брикетов и более высокой плотностью

Брикеты занимают на много меньше места, чем дрова. Горят более равномерно и дольше. Производится данный вид из отходов, а это не приносит разрушения окружающей экологии. Из-за невысокой влажности брикеты выделяют меньше сажи и не так засоряют дымоотводы.. Несмотря на внушительный ряд достоинств, этот топливный материал имеет некоторые минусы:

Несмотря на внушительный ряд достоинств, этот топливный материал имеет некоторые минусы:

  1. Цена. Ошибочно полагают, что стоимость брикетов намного выше, если сравнивать их с дровами. Но, к этому вопросу необходимо подходить со стороны подсчета единицы тепла, которая от них получается. И с этой точки зрения использовать брикеты намного выгоднее.
  2. Плохая устойчивость к воздействию влаги. Эти материалы необходимо хранить в сухом месте. Под воздействием влаги они рассыпаются.
  3. Некачественный сырьевой материал. При производстве недобросовестные изготовители не всегда берут в работу сырье нужного качества. А мягкая порода дерева, прогнившая и обработанная химикатами древесина, может увеличить объем, но снижает качество конечного продукта.

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.

Для этого типа евродров свойственны такие качества:

  • Удобная форма для загрузки в топочную камеру котла;
  • Способность гореть длительное время.

Однако в процессе производства не всегда соблюдается технология. В особенности это касается качества внешнего обжига и качества прессования. В большинстве случаев удельный вес угольного брикета для отопления может отличаться.

Цвет евродров зависит от исходного материала изготовления. У торфяных брикетов для отопления он будет темно коричневый или черный. Изготовленные из опилок на прессе RUF имеют белый или светло-желтый оттенок.

Какие бывают топливные брикеты

Брикеты отличаются между собой формой и материалом изготовления.

Отличия по форме

Есть три главные формы топливных брикетов: пини-кей, руф и нестро. Их отличие только в максимальной плотности, которой можно достичь в каждой из форм. По химическому составу или массовой теплотворности никаких отличий между евродровами нет.

Топливные брикеты pini-kay

Самая высокая плотность от 1,08 до 1,40г/см3. Форма сечения — квадрат или шестигранник. По центру присутствует сквозное отверстие, которое обеспечивает лучшее движение воздуха и горение брикета. 

Топливные брикеты RUF

Топливные брикеты из опилок руф, в форме кирпича. Имеют небольшой размер и самую низкую плотность — 0,75-0,8 г/см3. 

Брикеты Nestro

У топливных брикетов нестро форма цилиндра и средняя плотность 1 — 1,15 г/см3. 

Торфянные брикеты

У топливных брикетов из торфа особая форма, не похожая на остальные. А из-за высокой зольности и наличия прочих вредных примесей в составе, их не рекомендуют использовать в домашних условиях. Такие брикеты подходят для промышленных печей или котлов, способных работать на низкокачественном топливе.

Топливный брикет из торфа

Отличия по материалу

Евродрова изготавливают из древесных опилок, шелухи семечки, риса и гречки, соломы, тырсы, торфа и других материалов. Материал влияет на калорийность топливного брикета, зольность, количество выделяемой сажи, качество и полноту сгорания.

Ниже в таблице сравнение характеристик брикетов из разных материалов – шелухи семечки, рисы, соломы, тырсы и древесных опилок. Такой анализ показывает не только, что брикеты из разных материалов отличаются между собой. Но и то, что даже брикеты из одного и того же материла, отличаются качеством и свойствами.

Все данные взяты из реальных протоколов испытаний топливных брикетов.

Калорийность, влажность, зольность и плотность топливных брикетов из разных материалов изготовления. 

Комментарии к таблице

Семечка. Самая высокая теплотворность у брикетов из шелухи семечки – 5151ккал/кг. Это связано с их низкой зольностью (2,9-3,6%) и наличием в составе брикета масла, которое горит и представляет энергетическую ценность. С другой стороны, за счет масла такие брикеты интенсивнее загрязняют дымоход сажей, и его приходится чистить чаще.

Дерево. На втором месте по калорийности древесные брикеты из опилок – 5043ккал/кг при 4% влажности и 4341ккал/кг при 10,3% влажности. Зольность древесных брикетов,  такая же, как и у целого дерева  – 0,5-2,5%.

Солома.  Брикеты из соломы не сильно уступают шелухе семечки или опилкам и имеют хороший потенциал использования. У них чуть меньшая калорийность – 4740ккал/кг и 4097ккал/кг, и относительно высокая зольность – 4,8-7,3%.

Тырса.  Тырса это многолетнее травяное растение. Такие брикеты имеют достаточно низкую зольность – 0,7% и хорошую теплоотдачу 4400ккал/кг.

Рис. У брикетов из шелухи риса самая высокая зольность — 20% и слабая теплотворность – 3458ккал/кг. Это даже меньше чем у древесины, при 20% влажности.

1 Способы производства топлива

Зная, как делаются брикеты, хозяин дома сможет решить, желает ли он производить их только для себя или также на продажу. Такая продукция пользуется высоким спросом, потому что отличается компактностью и невысокой зольностью. Чтобы определить, насколько оправдано изготовление топлива в больших объёмах, придётся делать расчёты. Но сделать топливо, которого хватит на зиму, можно и с помощью простого самодельного оборудования для брикетирования опилок.

При любом способе изготовления процесс происходит в несколько этапов. Сначала напиленные частицы хорошо просушивают. Кроме опилок, используют также стружку и другие отходы, которые остаются при обработке древесины. Всё это измельчают и перемешивают. Путём сушки доводят влажность до уровня 8−9%. В зависимости от региона производства брикетов, кроме опилок, применяют такое сырьё:

  • гречишную шелуху;
  • подсолнечную лузгу;
  • жом;
  • угольную пыль;
  • солому.

Сухое сырьё подвергают брикетированию — это основной этап. Под воздействием пресса частицы сжимаются, при этом из них выделяется клейкое вещество — лигнин. Он склеивает опилки, и за счёт этого брикет не рассыпается. Преимущество полученного топлива — абсолютная экологичность, ведь лигнин природный компонент.

Для брикетирования применяют 2 технологии. Разница между ними в силе сжатия и способе, которым оно осуществляется. В первом случае сырьё формуют и помещают под гидравлический пресс. Развивается усилие до 600 Бар, и опилки сжимаются в брикеты. Под воздействием давления сырьё разогревается, что способствует слипанию частиц.

Второй способ называют экструзионным. Брикетировочная линия работает по принципу мясорубки. Сырьё поступает во входное отверстие, перемещается в бункер, а затем в сужающийся канал, где частицы подвергаются давлению.

Пресс с винтовым механизмом

Его можно назвать самым простым, изготавливаемым домашними умельцами. В формовочную емкость, имеющую перфорацию, заливают смесь, после чего ее располагают под станиной. Медленно закручивают винт, создавая нужное давление. Принцип работы и устройство такого пресса хорошо видны на представленном рисунке.

Гораздо легче и быстрее изготавливать «кирпичные» брикеты на самодельном прессе, где используется длинный рычаг и система «выталкивания» их из формы. Чтобы процесс был быстрее, некоторые дачники приваривают к раме сразу две формы.

Не всех мастеров устраивает ручная работа. Существует и усовершенствованное механизированное оборудование. К примеру, чтобы сделать станок для изготовления брикетов из опилок более производительным, можно ручной привод заменить гидравлическим домкратом. Конечно, сборка такого агрегата потребует определенных усилий, зато результат повысит КПД.

Даже трудности в изготовлении деталей не останавливают домашних умельцев. Они смогли самостоятельно смастерить шнековый пресс, на котором брикеты получаются очень хорошего качества. Однако пришлось понести большие затраты, чтобы сделать шнек и корпус, используя высоколегированные стали.

Для такого станка необходим электрический привод, мощность которого должна превышать 7 кВт, а это дополнительные финансовые вложения.

Изготовление на продажу

Чтобы изготовление брикетов на продажу было выгодным, необходимо найти не только , но и рынки сбыта.

Кроме того, желательно приобрести оборудование, не прибегая к кредиту, поэтому на первых порах можно взять бывшую в употреблении линию.

Она обойдется в 2–3 раза дешевле, чем новая.

Стоимость такой подержанной линии 1–4 миллиона рублей, в зависимости от производительности и состояния.

Она включает в себя все необходимое оборудование, то есть:

  • пресс или экструдер, в зависимости от типа брикетов;
  • сушилку;
  • бункер для опилок;
  • фильтр-циклон;
  • пульт управления;
  • транспортер.

Для производства брикетов не требуется какого-то специального разрешения или лицензии, однако необходимо получить санитарно-эпидемиологическое заключение, подтверждающее безопасность перевозимых и приобретаемых опилок.

Это требование выдвинуто Роспотребнадзором в приказе от 21.11.2005 № 776.

После этого необходимо купить или взять в аренду участок земли, на котором нужно будет возвести все необходимые строения. Также можно найти участок с уже готовыми строениями, которые могут находится в хорошем состоянии или требовать ремонта.

Кроме всего прочего, вам потребуются работники, в том числе:

  • технолог;
  • специалист по настройке оборудования;
  • бухгалтер;
  • водитель;
  • грузчик с документами, позволяющими работать на погрузчике;
  • стропальщик;
  • крановщик;
  • рабочие.

После изготовления топлива из опилок, вам придется не только хранить его, но и сразу же упаковывать в полиэтиленовую пленку, которая защитит брикеты от набора влаги.

А учитывая, что крупные покупатели берут партию в несколько десятков кубометров, размер помещения должен быть соответствующим.

Для поиска мест сбыта можно воспользоваться любыми средствами массовой информации и провести на них рекламные акции.

Реклама в газетах, на радио и тем более телевидении обходится дорого, поэтому для начала можно обойтись рекламой на таких интернет-площадках, как:

  1. Авито.
  2. Флагма.
  3. ЯндексМаркет.
  4. Регмаркетс.
  5. Пульс цен.
  6. Юла.

Еще один способ найти покупателя на топливо из опилок – размещение объявлений на столбах и досках объявлений.

Максимальный эффект это действие даст в поселках, где много фермеров, ведь там уровень жизни довольно высок, а газ есть не всегда и не везде.

Поэтому велика вероятность, что кто-то захочет отапливать дом евродровами.

Пресс для брикетирования RUF 600

Промышленность выпускает специальный пресс RUF 600, на котором получаются брикеты с габаритами 150х60 мм.

Его применение имеет несколько преимуществ :

  1. Невысокий износ.
  2. Повышенная надежность.
  3. Небольшой расход электричества.
  4. Качественные и плотные брикеты.
  5. Высокая производительность.
  6. Постоянный режим работы.

В модели RUF 600 используется двухразовое гидравлическое прессование. Применяется материал, влажность которого от 6 до 14% без добавок связующих веществ.

Сначала создается небольшое давление, благодаря которому материал начинает прессоваться за счет имеющихся пустот, образовавшимся между частицами. После этого происходит уплотнение и последующая деформация самих частиц, получается мощное сцепление на молекулярном уровне.

За счет высокого давления, которое создается в конце операции, упругая деформация переходит в состояние пластической. В результате структура брикета становится намного прочнее, заданная форма полностью сохраняется.

Видовое разнообразие

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:

  1. Способ производства – прерывистый.
  2. Рабочий механизм – гидравлический: усилие создается путем нагнетания масла в полость гидроцилиндра.
  3. 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:

  1. Способ изготовления – непрерывный.
  2. Рабочий орган – вращающийся шнек (как в кухонной мясорубке).
  3. 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:

  1. Высокая плотность брикетов – 1,08–1,40 кг/куб.см. Такое топливо долго горит и дает много тепла.
  2. Высокая производительность. Благодаря непрерывной работе экструдера за единицу времени удается получить больше брикетов, чем на гидравлической установке.
  3. 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:

  1. Способ производства – непрерывный.
  2. Рабочий орган – вращающийся коленчатый вал с закрепленным на нем шатуном (кривошипно-шатунный механизм).
  3. 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.