Технология производства топливных брикетов из опилок

Технология производства топливных брикетов из опилок

Топливные брикеты, которые также называют пеллетами, становятся в нашей стране популярным видом твердого топлива, которое используется для обогрева как частных жилых строений, так и зданий промышленного назначения. Именно поэтому многие из тех, кто имеет доступ к дешевому сырью, из которого изготавливаются пеллеты, задумывается над вопросами о том, как и где приобрести оборудование для производства топливных брикетов. Прежде чем всерьез начинать заниматься организацией производства брикетированного топлива, необходимо разобраться с тем, что собой представляет такое топливо, а также изучить технологию его изготовления и получить представление об оборудовании, которое для этих целей используется.

Производство топливных брикетов из сосновых опилок

Что такое топливные брикеты

Топливные брикеты, которые в зависимости от используемого для их производства оборудования могут иметь различные размеры и формы, получают путем прессования сырья природного происхождения. Наиболее распространенными видами сырья, используемого для изготовления брикетов, являются:

  • отходы деревообработки и лесозаготовки – опилки, стружка, древесная кора, листва и даже хвоя;
  • отходы деятельности предприятий, занимающихся переработкой сельскохозяйственной продукции (пшеничная, рисовая и гречишная шелуха, подсолнечная лузга);
  • солома, тростник, мелкие фракции торфа и угля;
  • птичий помет, образующийся в больших количествах в результате деятельности крупных птицеводческих комплексов.

Разновидности топливных брикетов и сырья для их производства

Наиболее популярными по целому ряду причин являются топливные брикеты, для производства которых используют древесную опилочную массу. При производстве таких брикетов с использованием промышленного оборудования на предварительно подготовленные опилки оказывается значительное давление. В результате из сырья выделяется природное вещество лигнин, которое выступает в роли связующего компонента. Таким образом, технология производства топливных брикетов позволяет изготавливать экологически чистое топливо, не содержащее в своем составе вредных для здоровья человека и окружающей среды химических веществ.

Если проводить сравнение топливных брикетов из опилок с другими видами топлива, то можно отметить следующее:

  • при сгорании одной тонны пеллет образуется такое же количество тепловой энергии, как при сжигании:
  • пятисот литров дизельного топлива;
  • семисот литров топочного мазута.

Сравнение пеллет с другими типами топлива

Из наиболее значимых достоинств пеллетного топлива следует выделить:

  1. более длительный (практически в два раза), если сравнивать топливные брикеты с обычными дровами, период горения;
  2. низкая зольность (количество золы, остающейся после полного сгорания топливных брикетов, не превышает 1 % от общей массы использованного топлива);
  3. уменьшение эмиссии углекислого газа в 10–50 раз (кроме того, при сгорании топливных бриектов практически не образуется сера).

Топливные брикеты могут использоваться везде, где требуется продолжительное горение с минимальным выделением газообразных отходов

Сфер применения древесного брикетного топлива с каждым готом становится все больше. Сегодня среди них можно выделить следующие:

  • обеспечение функционирования систем автономного отопления частных домов и дач;
  • обогрев зданий, обслуживаемых котельными ЖКХ;
  • обеспечение функционирования комбинированных систем по производству тепла и электроэнергии;
  • применение в качестве наполнителя для кошачьих туалетов, а также для локализации и удаления влаги из любых мест в доме.

Производство топливных брикетов будет выгодным лишь в том случае, если сырье для их изготовления обходится очень дешево (оптимальный вариант – отходы основного производства).

Так выглядит мобильная линия брикетирования опилок

Так, задуматься над тем, чтобы организовать изготовление топливных брикетов, стоит предприятиям, занимающимся такими видами деятельности, как:

  • сбор и переработка сельскохозяйственной продукции;
  • выращивание и содержание крупного рогатого скота и домашней птицы;
  • разработка торфяных месторождений;
  • лесозаготовка;
  • изготовление продукции из натуральной древесины и продуктов ее переработки.

Предприятия, работающие в вышеперечисленных сферах, наладив производство топливных брикетов, решают одновременно две задачи: организуют эффективную утилизацию отходов основного производства и получают дополнительную прибыль. Оборудование для изготовления топливных брикетов в таких случаях окупается достаточно быстро.

Технология производства

Классическая технология изготовления топливных гранул из древесных отходов включает в себя несколько последовательных этапов:

  1. Очистку сырья от посторонних примесей и его предварительное дробление.
  2. Сушку материала, выполняемую с целью доведения его влажности до 8–12 %.
  3. Финишное дробление отходов на более мелкие фракции.
  4. Водоподготовку или обработку подготовленного сырья паром, что необходимо для доведения его до требуемого уровня влажности.
  5. Прессование материала, для чего преимущественно применяются экструдерные установки.
  6. Охлаждение готовых брикетов и их финишную сушку.
  7. Фасовку готовой продукции.

Основные этапы производства топливных брикетов

Каждый из вышеперечисленных этапов технологического процесса изготовления топливных брикетов выполняется с определенной целью и с использованием соответствующего оборудования. Так, предварительное измельчение очищенного сырья необходимо для того, чтобы ускорить его последующую сушку, выполняемую, как правило, в печах барабанного типа. На данном этапе сырье измельчается до такого состояния, чтобы его отдельные частицы не превышали в длину и ширину 25 мм, а в толщину – 2 мм.

Водоподготовка сырья или его обработка паром выполняются в том случае, если влажность опилочной массы составляет менее 8 %. Обращать внимание на влажность опилок перед их прессованием необходимо потому, что превышение данного параметра (свыше 15 %) и его снижение (ниже 8 %) негативно отражается на качестве прессования брикета.

Сырье, очищенное от крупных включений, подается посредством транспортерной ленты в измельчитель

Читайте также:  Намотка высоковольтного трансформатора своими руками

Для брикетирования опилочную массу подвергают воздействию сильного давления, в результате чего она не только спрессовывается в брикет с плотной внутренней структурой, но и самопроизвольно нагревается до температуры, значение которой может доходить до 70° С. Именно поэтому после выхода из прессовального оборудования нагретый топливный брикет необходимо охладить естественным путем или при помощи принудительного обдува воздухом.

Некоторые производители топливных брикетов в целях снижения себестоимости производства такого топлива предлагают его конечным потребителям россыпью, не упаковывая в отдельную тару. Конечно, стоимость топливных брикетов, реализуемых россыпью, ниже, чем цена упакованной продукции, но срок хранения такого топлива, которое ничем не защищено от негативного воздействия внешних факторов, достаточно короткий. Именно поэтому для топливных брикетов, на состояние которых сильное влияние оказывают механические воздействия и повышенная влажность, лучше предусмотреть наличие упаковки, в качестве которой могут быть использованы полиэтиленовые мешки.

Состав технологической линии

Оборудование для изготовления брикетов из древесных отходов, работающее по вышеописанной технологической схеме, должно включать в себя целый перечень технических устройств. Каждое из них предназначено для решения определенных задач.

Для того чтобы организовать полноценное производство брикетов из древесного сырья, потребуется следующее технологическое оборудование:

  1. дробилка барабанного или дискового типа, на которой будет осуществляться предварительное измельчение сырья;
  2. молотковая мельница, на которой сыпучая древесная масса будет подвергнута финишному (более тонкому) измельчению;
  3. котел, в котором будет нагреваться воздух для сушки опилочной массы;
  4. сушилка, в качестве которой преимущественно используются установки барабанного типа;
  5. барабан или бункер, в котором будет осуществляться смешивание компонентов для брикетов;
  6. пресс, предназначенный непосредственно для брикетирования сыпучей опилочной массы;
  7. установка, которая будет обеспечивать охлаждение готовой продукции;
  8. сито, на котором готовые пеллеты будут отсеиваться от опилок и древесной стружки, не спрессовавшихся в процессе брикетирования;
  9. желоба, при помощи которых будет обеспечиваться загрузка сыпучего сырья в пресс-гранулятор и выгрузка из него готовой продукции;
  10. упаковочная установка, оснащенная весовым оборудованием.

В составе линии по производству топливных брикетов можно выделить четыре технологических участка

Все элементы для производства топливных брикетов оборудования должны соединяться между собой транспортирующими устройствами. В качестве таких устройств, в частности, могут быть использованы ленточные или шнековые транспортеры. Кроме того, производственные линии, предназначенные для изготовления брикетов из опилок и др., должны содержать в своем составе вентиляционные установки, которые будут обеспечивать не только охлаждение готовых пеллет, но и отвод дыма из зоны сушки сырья для их производства.

Оборудование для прессования

При принятии решения об организации производства топливных брикетов особое внимание следует уделить выбору оборудования, на котором будет осуществляться процесс их прессования из сыпучей опилочной массы. Оборудование для производства брикетов, предлагаемое сегодня многими зарубежными и отечественными производителями, может представлять собой установку экструдерного типа, а также пресс, в котором формирование плотных гранул происходит при продавливании опилочной массы через отверстия матрицы за счет движения по ней зубчатого катка.

Экструдерный пресс ПЭ-4 для брикетирования опилок

При использовании оборудования первого типа плотные древесные гранулы образуются благодаря тому, что опилки под воздействием шнека винтового типа продавливаются через отверстие конической формы. В оборудовании обоих типов для получения гранул требуемой длины готовые пеллеты обрезает вращающийся плоский нож.

И в заключение небольшой видеоролик, наглядно демонстрирующий работу пресса для изготовления топливных брикетов.

  • Total: 19
  • 1
  • 18

Покупка профессионального оборудования окупится только при продаже больших объемов топлива. Для владельцев лесопилок или мастерских по дереву это может стать дополнительной статьей прибыли. Если же исключить масштабность и применять это незамысловатое топливо исключительно для личного пользования, то для изготовления топливных брикетов в домашних условиях достаточно будет самодельного оборудования.

Применение топливных брикетов

Топливные брикеты – экологически чистое топливо. Идея использовать прессованные отходы основывается на высокой теплоотдаче, получаемой при сжигании твердых материалов. Промышленное изготовление брикетов из опилок дает возможность противопоставить их технические характеристики таким привычным видам топлива, как натуральные дрова, уголь.

Как делают брикеты из опилок? Весь секрет кроется в процессе. Спрессованный под давлением 300-600 или 1000 бар состав меняет свои свойства не только за счет устранения воздуха между частицами опилок, угля, листьев и т д., но и за счет уплотнения структуры самих частиц и изменения их физико-химических свойств.

Преимущества и недостатки

Топливные брикеты, изготовленные своими руками в домашних условиях, имеют и преимущества, и недостатки. К первым относится возможность проведения утилизации отходов с преимущественной выгодой для себя, а также исключение затрат, связанных с вывозом этого мусора. Особенно это рационально для предприятий, в том числе и небольших цехов, работающих в сфере деревообработки, переработки семечковых, баз по хранению, переработке угля.

Недостатком брикетов промышленного изготовления можно считать стоимость при высоких технических характеристиках, в то время как самодельные практически ничего не стоят, но и теплоотдача у них не столь высокая.

Безопасность для здоровья

Отсутствие противопоказаний при сжигании — главное преимущество, которое поддерживает изготовление брикетов из опилок своими руками. Для прессования необходимо появление склеивающего материала, чаще всего используют воду, обойный клей, глину. Каждый из этих показателей безопасен и при сжигании брикетов. Для эффективного горения топливные брикеты из опилок своими руками должны содержать влагу в количестве не более 7-8 %.

Читайте также:  Стиральные машины автомат с верхней загрузкой белья

Безопасными можно считать все отходы и средства, запускаемые в производство топливных брикетов из опилок своими руками в качестве клея. Их использование увеличивает зольность при горении, но эти параметры варьируются в пределах не более чем на 4-7 %.

Из чего можно сделать топливные брикеты

Прежде чем научиться изготавливать топливные брикеты своими руками, стоит узнать, как делают угольные брикеты в промышленных условиях. Основным сырьем для их производства служат древесные опилки. На этапе подготовки крупные отходы измельчаются до однородного состояния и просушиваются до 8-10 % состояния влажности.

Из чего делают топливные брикеты на заводах? Единственным сырьем является дерево, т. е. опилки. Сжатие под давлением 300-1000 бар способствует выделению природного вещества лигнина, которое выполняет функцию клея. Производство евродров заводским способом не требует использования дополнительного клеевого состава. В домашних условиях получить такие мощности невозможно, поэтому для их изготовления используются наполнители натурального происхождения.

Добавление клея позволяет применять и другие материалы, которые способны гореть. Поэтому, пытаясь изготовить евродрова своими руками, можно включать в состав:

Технические характеристики

Как из опилок сделать брикеты для топки, какие материалы нужно использовать, чтобы обеспечить лучшие результаты при горении? Ответить на эти вопросы поможет сравнительная характеристика эффективности топливных брикетов, изготовленных в разных условиях.

Метод получения Теплотворная способность, ккал/кг Зольность, % Теплоотдача, ккал/кг Содержание серы, % Вид зольного остатка
Производственный метод 7500-7900 3,9-4,25

4300-4350

0,24 Мелкодисперсный порошок Домашним способом, на электропрессе, W 12 кВт 7000-7210 11,9-13,1

2950-3100

0,38-0,4 Спекшийся клинкер

Разбег по данным определяется технологией изготовления и составом брикетов. При производственном методе это 100 % древесное сырье. В то время как домашние брикеты содержат 95 % древесной стружки и 5 % лузги подсолнечных семечек.

Из всех видов сырья лучшими параметрами обладают опилки лиственных деревьев, после них идут хвойные, смешанные с листвой, соломой, лиственными породами. Минимально полезными характеристиками отличаются лузга семечек, риса, гречихи. Использовать обособленно эти материалы нерационально.

Технология производства топливных брикетов своими руками

Приобретать дорогое прессовальное оборудование для личного использования неоправданно дорого. Поэтому разработана более простая технология, как сделать топливные брикеты из опилок. Существует несколько способов соединения компонентов. На этапе подготовки опилки замачиваются в воде с добавлением одного из веществ:

  • глина 1:10;
  • обойный клей (самый простой);
  • размягченный картон.

Получившуюся смесь выкладывают в форму пресса, расправляют и сжимают.

Механизированное ручное сжатие не может обеспечить полное удаление влаги, и полученные заготовки просушиваются естественным путем.

Необходимые материалы и инструменты

Даже в домашних условиях, используя несложные технологии, можно изготовить пресс для топливных брикетов своими руками.

Винтовой пресс

Прессовочная форма имеет перфорированную структуру для отвода влаги. Она наполняется смесью, устанавливается под станину. Вручную закручивается винт, прижимая заготовку. Степень сжатия напрямую зависит от мускульной силы, поэтому устройство характеризуется низкой производительностью.

Рычажной пресс

С помощью балки, установленной на точку опоры, можно с легкостью поднимать тяжелые грузы. Чем больше смещена точка опоры к одной части балки, тем большее усилие она передает. В рычажном прессе точка опоры и является формовочной структурой, а все давление на себе испытывает прессуемый материал. Физическая сила здесь уже не имеет весомого значения.

Пресс с гидравлическим домкратом

Устройство работает по принципу аналога с рычагом, но усилие на сжатие передается с помощью гидравлики. Для этого станок оснащают гидравлическим домкратом.

Электрический шнековый пресс

Можно изготовить своими руками, для чего потребуется установка двигателя мощностью от 7 кВт.

Технология изготовления

В заводских условиях брикетирование может осуществляться 2 способами, используя мощное оборудование для изготовления топливных брикетов. В первом случае это гидравлический пресс, сжимающий сырье под давлением 300-600 бар. Оно загружается в форму и сдавливается.

Во втором — шнековая машина (принцип домашней мясорубки). Здесь сырье, уплотняясь, проходит через рабочий канал конической формы. Такое движение брикетов способствует сжатию под давлением до 1000 бар.

За счет возможности прессования под высоким давлением в промышленных масштабах не используются добавочные компоненты. В то время как при домашнем изготовлении сырье смешивают с клеевой массой, после чего прессуют и просушивают естественным способом.

Заключение

В качестве одного из пунктов домашней экономии можно смело изготавливать топливо из всех видов отходов, которые способны гореть. Универсальные брикеты подходят для топки каминов, котлов, печей. Для налаживания технологического процесса нужны только пресс для изготовления топливных брикетов и сырье. В частном порядке технология менее производительна, но и она позволяет частично обеспечить себя бесплатным топливом.

В данном материале описана технология производства топливных брикетов из опилок и другого растительного сырья.

Сырье может представлять собой любые растительные отходы:

  • отходы деревообработки;
  • отходы сельскохозяйственного растениеводства;
  • листва;
  • брикет может включать в свой состав вторичное сырье: дрова, старую древесину, макулатуру.
Читайте также:  Блюда советской кухни рецепты с фото

Для переработки опилок понадобится следующее оборудование:

  • измельчитель сырья;
  • сушилка;
  • пресс для брикетов;
  • упаковочное оборудование;
  • для больших производств понадобится транспортные коммуникации: конвейерные ленты, пневмотранспорт, погрузчики;
  • инвентарь: инструменты, емкости.

В видео кратко можно посмотреть процесс, а ниже идет подробное описание как делают брикеты.

Технология производства топливных брикетов

В зависимости от сырья (опилки, листья, лузга)и вида брикета технологическая цепочка может отличаться, но большинство предприятий имеют полный набор указанных ниже технологических операций.

Измельчение и сушка

Эти операции могут меняться местами, либо отсутствовать при мелком производстве (домашняя установка, небольшой цех с небольшим количеством отходов).

Рекомендуем данные операции не исключать даже при небольших объемах, так как они повышают конечное качество брикетов:

  • Сушка — обеспечивает лучшее прессование сырья. Как правило проводится в печах туннельного типа со шнековой подачей сырья.
  • Измельчение — облегчает прохождение сырья на всех стадиях обработки. Проходит на дробилках различного типа (молотковые дробилки, щепорезы, промышленные шредеры).

Прессование

как работает пресс для брикетов RUF

Подготовленное сырье поступает в установку, где под действием давление нагревается и спекается за счет выделения естественного связующего – лигнина.

При использовании вторичного сырья могут применяться дополнительные связующие, которые вводятся в сырье перед прессом.

В таком случае понадобится бак-смеситель, где сырье и добавки будут смешиваться до равномерного распределения по объему.

При прессовании сырье под давлением нагревается до 240…320 °С, за счет чего происходит спекание брикета. В отдельных моделях прессов сырье может предварительно нагреваться с помощью ТЭНов при поступлении на шнек (брикеты pini-kay).

При прессовании важно не перегружать пресс (работать с соблюдением норм расхода), следить за однородностью сырья.

Охлаждение и резка на поленья, упаковка.

При выходе с пресса готовый брикет обрезается (обламывается) и поступает на паллеты, где охлаждается короткое время. После чего продукцию необходимо упаковать, для того чтобы она не напитывала влагу.

Готовая продукция

брикеты из опилок RUF

В результате прохождения через пресс, получают топливные брикеты трех основных видов:

  1. RUF (Руф). Получают в гидравлических прессе, готовый продукт выходит в виде кирпича (150×90×60 мм). Требует обязательной упаковки в водонепроницаемую пленку.
  2. Pini Kay (Пини Кей). Выглядят как брусок заданной длины (25…40 см), производят с помощью шнекового пресса. При производстве брикет выходит с готовой спекшейся пленкой, которая частично препятствует впитыванию влаги. Продукцию можно паковать в полиэтиленовые мешки (биг-беги).
  3. Nestro (Нестро). Цилиндрические бруски (Æ50…90 мм, длина – 50…100 мм), производятся на гидравлических прессах.

Важные характеристики техпроцесса

Влажность сырья

топливные брикеты pini-kay

Технология производства для любых брикетов требует сушки и измельчения сырья. Если данным фактом пренебречь, то в результате реакция спекания и склеивания при воздействии температуры будет неэффективной: на выходе из перса брикет может развалиться.

При изготовлении у вас должна быть возможность доводить сырье до влажности 8…14%.

Операцией можно пренебречь, если у вас штучное производство (для собственных нужд в очень малых объемах). При условии, что есть помещение, площадка, где сушить сырье и хранить его в сухом состоянии до процесса запуска пресса.

Помните о погоде: от сырья, хранящегося в сырых сараях, толку не будет. Перед тем как сушить щепки или опилки естественным путем, убедитесь, что на отведенной для этого площади, помещения, нет доступа влажного воздуха с улицы.

Производительность

Объем производимых брикетов напрямую зависит от доступа к сырью, объемов сбыта и собственного потребления.

Чтобы определиться с объемом, вы должны хотя бы примерно понимать какая часть продукции будет идти на собственные нужды, а какая – на реализацию.

  1. На обогрев ваших помещений количество брикетов можно примерно рассчитать как ½ от объема ранее затрачиваемых дров. Читайте также чем выгоднее отапливать дровами или брикетами.
  2. Часть продукции может тратиться на сам производственный процесс – для подогрева воздуха на сушке (примерно 1…3%).

Рассчитывая производительность, учитывайте, что большинство небольших компаний производство ведут до отопительного сезона, после идет активный всплеск продаж, а далее на рынке наступает застой: оборудование останавливается, идет накопление сырье. Работа возобновляется только весной.

Рассчитывая объемы производства, учитывайте фактор сезонности.

Большие компании работают более ритмично: при постоянном доступе к сырью они производят брикеты круглый год. Но торгуют как все – месяц-два перед отопительным сезоном. После чего весь произведенный брикет идет на склад, если нет другого рынка сбыта (или на экспорт в Европу, но европейцы покупают – крупным оптом).

Объем вложений

Сделать топливные брикеты своими руками по технологии «руф» или «пини-кей» — достаточно накладно на первом этапе:

  • для микробизнеса вложения составляют порядка для 2…4 тыс. долларов для кустарного производства;
  • для малого и среднего бизнеса минимум придется стартовать от 10 тыс. долларов на небольшую лесопильню;
  • профессиональные линии для постоянной работы в данном направлении стоят от 100…130 тыс. долларов и выше.
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector