Прессы для опилок и их брикетирования – как сделать своими руками?

Описание и принцип работы


Мини-пресс для опилок

Пресс для получения топливных брикетов представляет собой механическое устройство, состоящее из:

  1. Основание, стол – служит для крепления остальных конструктивных элементов пресса, в том числе, матрицы, которая образует форму будущего изделия.
  2. Силовой каркас, крепящийся к основанию. Предназначен для передачи усилия через пуансон на сжимаемый материал.
  3. Привод — бывает двух видов:
    • механический, например, гидроусилитель или электромотор;
    • ручной — в качестве усилителя используется мускульная сила человека; подвид – использование дополнительного домкрата;

Этапы производства брикетов:

  1. Сырьё засыпают в матрицу, уплотняют, чтобы вошло максимально возможное количество материала.
  2. Далее, усилие через систему рычагов, передаётся на пуансон.
  3. Пуансон сдавливает сырьё, находящееся в матрице.
  4. 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:

  1. Доступность дешёвого сырья.
  2. Наличие твёрдотопливного котла или печи.

Эти два фактора определяют экономичность оборудования и применение топливных брикетов.

Сырьё

Щепки
В качестве сырья могут использоваться:

  1. 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.
  2. Бумажные отходы — рядом находится бумажный комбинат или склад макулатуры.
  3. Растительная продукция — лузга от переработки семечек или скорлупа от орехов.

Вполне возможно, что создание пресса или его покупка – это следующий шаг развития собственного бизнеса. То есть при наличии пилорамы или лущильного цеха всегда встаёт вопрос — куда девать отходы?

Преимущества и недостатки

Пресс для опилок

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:

  1. Природный газ, необходимо около 960 м³.
  2. Солярка — до 1000 литров.
  3. Мазут, 1350 литров.
  4. Древесные уплотнённые отходы, 2800-4000 кг.
  5. 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:

  1. Конечный продукт переработки является гигроскопичным материалом, поэтому необходимо позаботиться о сухом месте для хранения.
  2. 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


Автоматический пресс

Условно, промышленное оборудование, подразделяется на:

  1. Автоматические линии производства.
  2. Полуавтоматы.
  3. Мелкосерийное производство.

По конструкции:

  1. Гидравлические или пневматические.
  2. Винтовые.
  3. Вертикального или горизонтального исполнения.

Способы изготовления брикетов

Мелкие древесные отходы

Чтобы получить представление, как можно сделать топливные брикеты своими руками, надо вначале изучить, как их производят в заводских условиях. Подготовительный этап при любой технологии одинаков и заключается в измельчении и сушке сырья. Таковым выступают, конечно же, опилки и более крупные отходы деревообрабатывающего производства, которые перерабатываются для изготовления брикет. Затем сырье подвергают просушиванию с целью довести его влажность до показателя не более 8—10%.

Для справки. Также в качестве исходного материала для производства евродров могут служить различные агропромышленные отходы (шелуха, лузга семечек) и даже угольная пыль.

Дальше начинается основная операция – брикетирование, проще говоря, — прессовка опилок. На сегодняшний день это проделывают двумя способами:

  1. Формование из опилок брикетов на гидравлическом прессе.
  2. Производство методом экструзии.

кирпичики

Надо сказать, что при обеих технологиях результат достигается за счет сильного сдавливания древесного сырья, вследствие чего из него начинает выделяться природный компонент — лигнин. Он и служит связующим веществом для этой рассыпчатой массы, других не предусматривается. Разница только в способе сдавливания, в первом случае используется гидравлический пресс для брикетов, развивающий усилие 300—600 Бар.

Читайте также:  Урожайность овса в хозяйствах всех категорий

От такого сжатия сырье самопроизвольно разогревается, что только способствует формованию прочного прямоугольного «кирпичика». Как функционирует брикетировочная линия с гидравлическим прессом, показано на видео:

Экструзионный метод производства брикет из опилок легко понять на примере обычной домашней мясорубки или соковыжималки. Сырье загружается в приемный бункер агрегата и перемещается шнеком в сужающийся рабочий канал конической формы. Там и происходит его сжатие, при этом шнековый пресс для брикетов развивает чудовищное усилие – до 1000 Бар.

работа пресса
Вот так шнеком выдавливаются евродрова

На выходе получаются дрова из опилок в виде шестигранника, которые проходят дополнительную термическую обработку и отрезаются в один размер специальным ножом. Устройство шнекового пресса для опилок в разрезе показано на чертеже:

Шнековый пресс в разрезе

Изготовление в домашних условиях

Понятно, что приобретать столь мощное оборудование, чтобы прессовать брикеты у себя дома – пустая затея. Даже если вы располагаете средствами и дармовым сырьем, окупить его стоимость удастся только в том случае, если прессовать дрова из опилок на продажу. Это значит, что выдержать традиционную технологию с выделением лигнина не удастся.

Подсказка.  Отходы зимней обрезки деревьев отлично пойдут на брикетирование, если их предварительно измельчить дробилкой. О процессе сборки такого измельчителя веток читайте в отдельном материале.

Взамен домашние умельцы приспособились для формования «кирпичиков» использовать разные связующие, например:

  • обойный или другой самый дешевый клей;
  • глина;
  • бумага, гофрокартон.

Чтобы не покупать дорогое сушильное и прессовое оборудование, в домашних условиях топливные брикеты делают следующим образом. Опилки замачивают в воде и тщательно перемешивают с глиной в пропорции 1 : 10, либо добавляют размоченный картон или обойный клей. Получившуюся смесь для изготовления брикет помещают в форму самодельного ручного пресса для опилок и сжимают усилием рук. Затем «кирпичик» извлекают из формы и кладут сушиться естественным путем, на улице.

Для справки. По этой технологии сообразительные хозяева прессуют брикеты из любых доступных материалов, способных гореть: из соломы, бумаги, картона, листьев, шелухи семечек и так далее.

Оборудование для производства

Винтовой пресс
Простой винтовой пресс

Простейший пресс для изготовления топливных брикетов, сделанный своими руками, имеет винтовой ручной привод. Формовочная емкость с перфорацией наполняется смесью и устанавливается под станину, давление создается за счет закручивания винта. Конструкция очень проста и подробно рассказывать о ней нет смысла, достаточно посмотреть на рисунок.

Подобные винтовые станки для прессования брикет из опилок не слишком популярны в силу низкой производительности. Слишком уж много уходит времени на загрузку емкости, закручивание винта и извлечение готового изделия. Куда быстрее и проще выдавливать «кирпичики» на самодельном прессе с длинным рычагом и механизмом выталкивания брикеты наружу. Для ускорения процесса к станине можно приварить 2 формы вместо одной.

Станок на две формы
Ручной станок на 2 формы

Некоторые мастера-умельцы могут похвастать и более совершенным механизированным оборудованием. И правда, ручной станок можно усовершенствовать и повысить производительность брикет, установив вместо ручного привода гидравлический домкрат. Чтобы собрать такой агрегат, придется немало повозиться, зато и результат получится куда лучше.

гидропресс
Станок с гидравлическим домкратом

Примечание. Даже используя гидравлический домкрат в самодельном прессе, создать давление хотя бы 300 Бар все равно не удастся. Поэтому воспроизвести заводскую технологию без добавления воды и связующих все равно не получится.

евродрова

Невзирая на большие трудности с изготовлением деталей, кое-кому из мастеров удалось собрать шнековый пресс и получить брикеты довольно приличного качества. Об этом свидетельствуют отзывы таких людей на форумах. Но все они отмечают большие затраты на производство деталей шнека и корпуса из стали высокого качества. Опять же, без электрического привода здесь не обойтись, при самом скромном подсчете требуется двигатель мощностью не менее 7 кВт.

Самодельные брикеты – за и против

топливо из отходов

Причины, из-за которых данный вид топлива очень привлекателен, понятны. Когда у человека имеется собственное древесное производство либо возможность дешево покупать опилки для брикет, то мысли об их изготовлении в домашних условиях вполне закономерны. Дело в том, что далеко не всякая отопительная техника приспособлена для сжигания опила. Как правило, древесная мелочь в обычной печи или котле сгорает быстро и отдает мало тепла, да еще и половина просыплется в зольник.

Для успешного сжигания отходов древесины нужен специальный котел шахтного типа или верхнего горения. Сделать такой довольно сложно, гораздо радужнее видится перспектива прессования опилок в топливные брикеты.

Оказывается, здесь тоже не все так просто и вот почему:

  1. Покупать заводское сушильное и прессовое оборудование – неоправданно дорого. Дешевле приобрести готовые евродрова.
  2. Можно сделать пресс для брикет самому и делать их кустарным способом. Но изделия будут низкого качества и дадут мало тепла, а времени отнимут много.

фото брикета

Пункт второй требует разъяснения. Из-за невозможности соблюсти технологию «кирпичики» после сушки получаются легкими из-за малой плотности. Их удельная теплота сгорания втрое ниже, чем у древесины, значит, для отопления их понадобится втрое большее количество. Весь процесс займет массу времени и отнимет много энергии. Да и хранить такой объем топлива, чтобы оно не набралось влаги, весьма затруднительно.

Читайте также:  4 шага для изготовления шоколадных конфет дома

Познавательное видео для энтузиастов, желающих давить заняться ручным брикетированием разнообразных домашних отходов:

Свойства топливных брикетов

евродрова - топливные брикеты
евродрова — топливные брикеты

Топливные брикеты представляют собой 4-х или 6-гранный брус со сквозным отверстием для отвода дыма по центру. Диаметр от 50 до 75 мм, диаметр отверстия около 20 мм. Длина от 10 до 30 см. Плотность их может доходить до 1200 кг на кубометр при содержании золы менее 1%.

Топливные брикеты горят в 3,5-4 раза дольше, нежели дрова. А по теплотворности изделия из лузги равны каменному углю (до 5200 килокалорий в килограмме), опилочных чуть ниже — 4200 ккалкг. При этом содержание золы в угле доходит до 20%, в брикетах не более 3%. Поэтому они очень удобны для растапливания каминов, европечей.

Станки и оборудование

Чтобы биологические отходы перерабатывались максимально эффективно, создано специальное оборудование. При производстве в качестве сырья используются опилки, солома, лузга подсолнечника, сухая трава бобовых, масличных культур. Конечный продукт переработки — непрерывный брикет, называемый евродровами.

Как правило, оборудование для изготовления брикетов достаточно компактно, созданы даже контейнерные заводы: все необходимое сосредоточено в одном контейнере на колесах.

Топливные брикеты производятся на следующих типах оборудования:

  • сушилки. Чтобы обезводить различные типы сырья, требуются разные виды сушилок;
  • дробилки. Чаще используются дробилки молоткового типа;
  • грануляторы;
  • аппараты для брикетирования: это может быть производственная линия или отдельные станки для переработки опилок или соломы.

Выбор оборудования для брикетирования очень велик. Самые производительные и функциональные — линии, которые выполняют все операции по обработке сырья и изготовлению конечного продукта.

В зависимости от объемов производства и состава сырья можно подобрать подходящий вид станков.

  • Сырье: небольшие объемы сухой стружки и опилок. Брикеты RUF изготавливаются с помощью пресса. Это топливные блоки хорошего качества, которые можно продавать как внутри страны, так и за рубежом. Станки такого типа производятся в Дании, они довольно дороги, очень производительны и обладают высоким ресурсом. Аналоги RUF-прессов выпускают в Прибалтике, они немного дешевле.
  • Сырье: небольшие объемы сырой щепы, опилок и стружки. Чтобы из такого сырья изготовить топливные брикеты, необходимо его подготовить: высушить и подробить, после чего прессовать. Понадобятся: сушилка, измельчитель, пресс.
  • Сырье: много влажных отходов деревообработки. Выгоднее всего приобрести полную линию по изготовлению топливных брикетов. Пресс необходим высокопроизводительный. Значительно повышается эффективность производства, если к одному прессу взять пару сушилок.

Калибратор сырья

завод-контейнер по производству топливных брикетов
завод-контейнер по производству топливных брикетов

Он необходим для отсеивания слишком крупных частиц (больше 5 мм) на дробилку. Сырье подходящего размера подается на транспортер и оттуда в сушилку. Наиболее удобны шнековые транспортеры производительность их может быть от 1,5 до 10 кубометров сырья в час.

Сушилки

Влажность сырья — это один из важнейших параметров для получения качественных брикетов. Для ее измерения используются электронные влагомеры. Для обезвоживания торфа и отходов деревообработки на производстве широко используют аэродинамические сушилки — диспергаторы. Диспергаторы удобны тем, что высушивание происходит за счет горячего дыма, который подается в камеру. Сушилка состоит из воздуховодов, вентилятора, циклонов, приемника, теплогенератора.

Топочная камера обычно возводится из кирпича. Для поддержания температуры устанавливается термодатчик. Производительность сушилок может быть от 100 до 300 кг сырья в час.

Прессы

пресс-экструдер
пресс-экструдер

В производстве используются универсальные брикетирующие прессы для различных видов деревообрабатывающей и пищевой промышленности (шелухи и лузги семян и зерна, опилок). Обрабатывают сырье влажностью от 8 до 12%, с размером частиц не более 5 мм. Для разделения бруса в прессе предусмотрен нож. Обороты шнека регулируются. Кроме этого, существует система термодатчиков. Прессы экструдеры работают при температуре воздуха выше 5 градусов Цельсия.

Под высоким давлением и температурой +200-350 градусов Цельсия сырье прессуется шнеком. В качестве связующего компонента выступает натуральное вещество — лигнин, который присутствует в сырье. При высоких температурах поверхность готовых блоков оплавляется, становится прочной. Поэтому они выдерживают транспортировку, хранение.

В процессе работы пресса выделяются вредные газы, которые отводятся с помощью вытяжки. Ее конструкция содержит: воздуховоды, зонт, вентилятор, короб из металла. Диаметр воздуховодов подбирается в зависимости от местных особенностей.

Изготовление топливных брикетов: технология

На первом этапе производства брикетов проводят подготовку сырья. Его подают в рубильную машину, в которой дерево измельчают и пропускают через сито. В результате выходит щепа с фракцией 5-30 мм. В аэродинамической сушилке-измельчителе полученный материал проходит окончательную сушку.

Брикеты производятся с помощью шнекового пресса, работа которого осуществляется под большим давлением. В результате изготавливаются брикеты плотностью 1,1-1,2 т/м³, прямоугольной или цилиндрической формы, диаметром 60-75 см, длиной 10-30 см.

Подачу сырья обеспечивает ленточный транспортер.

Формирование производственной линии и выбор сырья

Для создания производственной линии и установки оборудования потребуются капитальные вложения:

  • .Пресс ударно-механический для производства топливных брикетов
    сушилка – от 100 000 руб.;
  • пресс шнековый – от 250 000 руб.;
  • дробилка – от 100 000 руб.;
  • шнек подачи – до 80 000 руб.;
  • вентиляционное оборудование с монтажными работами – 3 600 руб. за м²;
  • бункер-накопитель – 70-100 000;
  • циклон – 20-30 000 руб.;
  • теплогенератор – 150 000 руб.;
  • пульт управления – 10 000 руб.;
  • транспортер – 200 000 руб.;
  • упаковочная машина – 400-800 000 руб.;
  • весы электронные – от 5 000 руб.
Читайте также:  Малый бизнес - мини производство в гараже

Составляя бизнес-план производства брикетов, необходимо учитывать стоимость древесных опилок, которая отличается в зависимости от региона и может варьироваться в пределах от 1 до 20 руб. за 1 м³. Нередко можно встретить и объявления от производителей мебели и пиломатериалов, которые столкнувшись с проблемой утилизации отходов, предлагают забрать их. Эти же опилки могут быть использованы в качестве топлива для теплогенератора.

Хорошую альтернативу древесным отходам при производстве топливных брикетов могут составить сельскохозяйственные отходы (шелуха и солома зерновых культур, кукурузы, риса, подсолнечника). Благодаря физическим характеристикам такие отходы могут быть источником топлива для большого количества сельских регионов, особенно тех, которые не имеют больших лесных массивов.

Солома – один из наиболее дешевых источников энергии возобновляемого типа. В процессе обработки сельскохозяйственной продукции образуется весьма значительный удельный вес отходов. В таблице приведена доля отходов на 1 т произведенной продукции.

Удельный вес отходов сельскохозяйственных культур

Вид культур Вид отходов Остатки производствана 1 т готового продукта
Пшеница Шелуха, солома, отруби отходы – 2 т
Рис Шелуха, солома, отруби 1,5 т соломы и 0,2 т околоплодника
Ячмень Отруби, солома 1,5 т соломы
Кукуруза Листья, стебель 2 т листьев и 4 т стеблей

Сельскохозяйственные отходы
Сельскохозяйственные отходы обладают высокими энергетическими характеристиками. В процессе сжигания пшеничной соломы образуется теплотворная способность в 17-18 МДж/кг, кукурузы -18 МДж/кг, рапсовой соломы – 16-17 МДж/кг. Если речь идет об использовании древесины, следует ориентировать на показатели в пределах 17,5-19 МДж/кг.

В большинстве стран сельскохозяйственные отходы находят применение в качестве корма скота, удобрений, но часто попросту сгнивает.

В роли топлива отходы используются в естественном состоянии, реже порубленными, высушенными и уплотненными. Такая форма имеет ряд недостатков, среди которых затраты на хранение, транспортировку и сезонность урожая.

Солома от древесных опилок отличается большим количеством летучих веществ, низкой плотностью и временем горения. По сравнению с древесными отходами больше содержат калия, золы и хлора.

Солома, переработанная в брикеты, позволяет решить ряд проблем. Брикеты из соломы имеют теплотворную способность на единицу объема в 10 раз больше, чем исходное сырье. Также решаются вопросы хранения независимо от погоды и времени года, транспортировки, автоматизации процесса загрузки в различные топочные устройства. Наиболее эффективным является способ шнекового прессования, позволяющий получать топливные брикеты с повышенной устойчивостью к влажности и высокой плотностью. Такой брикет не отличается от изделий из древесных отходов и обладает следующими характеристиками: рабочая влажность – 4,7%, сера рабочая – 0,01%, аналитическая зольность – 5,5%, теплота сгорания – 4480 ккал/кг, топливный эквивалент – 0,59.

Персонал и помещение

План производственной линии предполагает наличие на территории административного блока, подсобок, складов и санузла, для этого площадь помещения должна быть не менее 120 м², с электросетью 380В и минимальным количеством аспирационного оборудования. В 1 смену для обслуживания оборудования потребуется 4 человека.

План штатного расписания предоставлен из расчета работы на протяжении 360 дней в году в режиме в 3 смен по 8 часов.

Должность Кол-во смен Кол-во человек в смене Всего
генеральный директор 1 1 1
бухгалтер 1 1 1
наладчик оборудования 3 1 3
оператор 3 1 3
рабочий 3 3 9
помощник рабочего 1 2 2
водитель 1 2 2

Анализ рынка и ценового диапазона сегмента

При формировании плана по созданию компании по производству топливных брикетов и определении предполагаемой прибыли, не последнее место занимают тенденции формирования цен на готовую продукцию. Приведенные ниже цены ориентировочны и показывают средний показатель за 1 т топливного брикета.

Страна производитель Характеристика Стоимость за 1т
Германия неторцованные топливные брикеты из опилок лиственных пород 169,00 EUR
Австрия торцованные топливные брикеты из опилок лиственных пород 179,00 EUR
Украина топливные брикеты хвойных пород 127,00 EUR
Украина топливные брикеты на основе подсолнечной лузги 80 EUR
Беларусь топливные брикеты из опилок от 140,00 до 175,00 EUR
Германия топливные брикеты из бука и дуба 280 EUR

Анализ потенциальных потребителей и рынков сбыта

Проведение анализа
Наиболее привлекательным рынком сбыта брикетов являются Швеция и Дания, однако это не единственные потребители, при разработке бизнес-плана учтены и внутренние рынки. При ориентировании на экспорт, стоит обратить внимание на высокое качество продукции, поскольку европейский потребитель привык видеть и использовать исключительно высококачественные товары.

Большое значение имеет отсутствие загрязнений на внешней поверхности и ровный срез брикета. Восьмигранная форма – наиболее рациональная для хранения и упаковки. Западными потребителями чаще всего используются брикеты из древесных опилок, но тенденции указывают на рост реализации подсолнечника и соломы.

В весенне-летний сезон наблюдается незначительное снижение цены на топливные брикеты.

С начала августа цена возрастает, а к октябрю формируется окончательно.

Источники

  • http://househill.ru/kommunikacii/otoplenie/element/press-dlya-opilok.html
  • https://otivent.com/kak-sdelat-brikety-iz-opilok
  • http://StanokGid.ru/specializirovannyj/stanok-dlya-proizvodstva-toplivnyh-briketov.html
  • https://gejzer.ru/plany/proizvodstvo-toplivnyx-briketov.html

[свернуть]
Помогла статья? Оцените её
1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд
Загрузка...