Lis na palivové brikety: možnosti výroby zariadení na lisovanie pilín vlastnými rukami

Vykurovanie pilinami alebo hoblinami je pre obyvateľov našej krajiny bežnou vecou, ​​požičanou si z európskych krajín.Ich popularita je spôsobená nízkou cenou surovín a ich dobrou mernou výhrevnosťou pri spaľovaní. Vytvorením domáceho lisu na brikety získate kvalitné palivo prakticky za nič.

Povieme vám, ako si vyrobiť jednoduchý a lacný stroj na výrobu briketovaného paliva. Článok, ktorý navrhujeme, zobrazuje dizajn a poskytuje tipy na montáž. Uvedená je technológia výroby a požiadavky na východiskový drevený materiál.

Technológia výroby brikiet

Výroba peliet a brikiet z drevného odpadu lisovaním je dlhodobo overený proces. Preto pri vytváraní domáceho stroja na získanie vysoko kvalitného „európskeho palivového dreva“ nemusíte nič vymýšľať, ale môžete použiť existujúci vývoj.

Popis fyziky procesu

Použitie sypkej drevnej hmoty na vykurovanie nachádza svoje uplatnenie v malých kotolniach a peciach. Piliny poskytujú rovnakú energiu ako drevo s podobnou hmotnosťou a vlhkosťou, ale ich skladovaním v prirodzenom stave vznikajú nečistoty a prach. Preto sa takýto odpad lisuje do brikiet rôznych tvarov.

S určitými predpokladmi môžeme povedať, že drevo pozostáva z vlákniny (celulózy) a jej spojiva – lignínu. Každý kúsok pilín a hoblín si vďaka tomuto polyméru zachováva svoju celistvosť. Aby sa vytvorili pevné spojenia medzi jednotlivými kusmi, je potrebné ich aj zlepiť.

Chemické zloženie výrobkov z dreva a pilín je rovnaké. Ale fyzikálna štruktúra brikety je odlišná od štruktúry pevnej hmoty, čo vedie k jej dlhšiemu spaľovaniu

Pri procese lisovania je na piliny vyvíjaný silný tlak, v dôsledku čoho sa z nich uvoľňuje lignín a drží materiál pohromade vo forme. Táto väzba samozrejme nie je taká pevná ako pri masívnom dreve, ale stačí na to, aby sa výsledná briketa nerozpadla.

Množstvo lignínu v dreve v pomere k sušine závisí od druhu stromu:

• jedľa: 30 %;
• borovica: 27 %;
• smrek: 27 %;
• osika: 22 %;
• breza: 19 %.

Čím vyššie je percento obsahu lignínu, tým menší tlak je potrebný na jeho uvoľnenie. Preto je jednoduchšie samostatne vyrábať brikety na báze pilín z jedle ako z brezy.

Okrem klasického výrobného lisu objemové palivá K dispozícii je tiež vytlačovací stroj. Podstatou jeho práce je, že pri pôsobení skrutky látka prechádza postupne sa zužujúcim kanálom.

To vytvára veľmi vysoký tlak. Implementácia tejto možnosti doma je však zložitá a vyžaduje špecifické znalosti, takže je lepšie zamerať sa na modely s plesňou.

Použitie lepidla

Pri priemyselnej výrobe lisovaného paliva sa používajú stroje na vytváranie tlaku v rozsahu 500 – 3000 atm. Niektorí výrobcovia (napríklad nemecká spoločnosť RUF) tvoria briketu kombináciou kompresie so silou 2000 atm. a zahriatie surovín na teplotu 150°C. Hustota takýchto produktov dosahuje 1,2 kg/dm³.

Priemyselný lis na piliny je drahý a má vysokú produktivitu.Na výrobu brikiet v malom množstve je nerentabilné

Ak vyrábate briketovací lis z odpadového materiálu vlastnými rukami, nebudete môcť dosiahnuť takéto vlastnosti. Produkty teda budú mať určite nižšiu hustotu a budú náchylnejšie na drobenie.

Kompenzujte nedostatočné uvoľňovanie lignínu a dosiahnite väčšiu pevnosť brikety z pilín možné pridaním lepidla tretej strany, ako napríklad:

• Kašovitá kaša. Požadovaný hmotnostný podiel tohto spojiva rozpusteného vo vode je od 5 do 10 % z celkovej hmotnosti.
• Vlhká vlnitá lepenka.
• Najlacnejšie lepidlo na tapety zriedené vo vode.

Percento vlnitej lepenky alebo lepidla sa určuje experimentálne, pretože závisí od veľkosti pilín, ich vlhkosti a tlaku vytvoreného vo forme.

Požiadavky na použité suroviny

Aj pri použití priemyselných zariadení je ťažké získať kvalitné brikety alebo pelety z drevného odpadu, ak je ich hrúbka väčšia ako 4 mm. Veľkosť materiálu pre domáce zariadenia by mala byť menšia. Je to spôsobené nižším tlakom a nedostatkom ohrevu suroviny.

V ideálnom prípade by priemer pilín a hrúbka triesky nemala byť väčšia ako 2 mm. Prevažná väčšina drevného odpadu týmto parametrom vyhovuje.

Sú však chvíle, keď sú suroviny upchaté malými konármi, drevenými štiepkami alebo úbytkom (kúskami kôry). Potom, pred lisovaním, aby sa získala homogénna hmota, je potrebné vykonať predbežnú prípravu - rozdrviť materiál prechodom cez drvič.

Drvič na výrobu drevného odpadu do hrúbky 2 mm si môžete vyrobiť aj sami. Bežný záhradný drvič nebude fungovať, pretože produkuje veľkú veľkosť frakcie

Aby ste dosiahli dobrú hustotu brikiet, musíte sa vyhnúť surovinám zaneseným trávou, pieskom alebo zeminou. Pôdo-vegetatívna vrstva na rozdiel od hliny nemá adstringentné vlastnosti, preto sa lisovaný produkt ľahko rozpadne.

Musíte tiež dodržať percentuálny pomer množstva kôry - nemal by byť väčší ako 5%. Nie je možné to zmerať, ale vizuálne sa piliny s výrazným množstvom úbytku javia tmavšie. Piliny musia byť suché. Zvýšená vlhkosť vedie k väčšej sypkosti brikiet a zníženiu jej špecifickej výhrevnosti.

Suroviny môžete v lete sušiť buď na slnku, alebo vo vetranom priestore. V zime by sa malo sušenie vykonávať na verande alebo inej technickej miestnosti s mierne pozitívnou teplotou. Pre intenzívnejšie odparovanie môžete použiť nútené vetranie.

Vlhkosť pilín alebo hoblín by sa mala merať podľa vyššie uvedenej tabuľky. Použitie vlhkomera neposkytuje správny výsledok, pretože môže určiť iba hodnotu na povrchu haldy

Ak je tlak v domácom lise na výrobu brikiet z pilín nedostatočný na uvoľnenie lignínu, potom sa suroviny nesušia, ale sú namočené vo vode spolu s dodatočným upevňovacím prostriedkom. V tomto prípade sa pri miešaní dosiahne lepšia homogenita a pri zhutňovaní sa odstráni prebytočná vlhkosť.

Základné prvky tlače

Hlavnými prvkami bežného lisu sú forma (sklo, do ktorého sa vkladá sypká hmota), piest a mechanizmus vytvárajúci tlak. Vyrobiť si ich nie je náročné, ako sú typické pre briketovacie stroje.

Plesňové zariadenie

Sklo, do ktorého sa sypú piliny alebo hobliny, sa nazýva forma alebo komora.Parametre brikety budú závisieť od jej geometrie.

Bez ohľadu na tvar prierezu skla bude tento typ brikety. Ale jeho dĺžka môže byť veľmi odlišná, ale rozhodne nepresahuje výšku foriem

Typicky je komora skonštruovaná zo zvyškov okrúhlych alebo tvarovaných oceľových rúrok. Základňa piestu, ktorá vstupuje do skla, je vyrezaná z hrubostennej dosky (s hrúbkou najmenej 3 mm).

Pri výrobe formy musíte vziať do úvahy pomer nasledujúcich množstiev:

• plocha prierezu formy (s, cm²);
• aplikovaný tlak na piest (u, kgf);
• špecifický tlak na suroviny (p, kgf/cm²).

Tieto množstvá sú spojené vzťahom:

p=u/s

Brikety s prídavným spojivom dobre držia svoj tvar, ak sú tvarované pri špecifickom tlaku nad 150 atm. (1 atm. ≈ 1 kgf/cm²). Na základe možnosti sily generovanej piestom sa vypočíta plocha prierezu komory.

Napríklad, ak existuje 10 tonový hydraulický zdvihák, potom:

s < u / p = 10 000 / 150 = 67 cm².

Pre takéto podmienky je vhodná profilová štvorcová rúra s dĺžkou strany 80 mm alebo okrúhla rúra s menovitým priemerom do 90 mm.

Dĺžka výslednej brikety (l) závisí od výšky formy (h), hustota surovín v pôvodnej suchej (q₁) a briketované (q₂) podmienka:

l = h* (q₁ /q₂)

Navyše, po prvom stlačení môžete čipsy opäť nasypať do pohára a postup zopakovať. Takto môžete dĺžku výsledného produktu dostať takmer do výšky lisovacej komory.

Pri stláčaní pilín sa z brikety uvoľňuje vlhkosť. Aby mohol voľne vychádzať, je komora perforovaná malými, ale často rozmiestnenými otvormi.

Odtok vody z komory môžete zabezpečiť cez otvory, ktoré sú vyrobené pomocou 2-3 mm kovového vrtáka

Po vytvorení brikety je potrebné ju vybrať z formy. Použitie pružiny a falošného dna, ako sa často odporúča na internete, je nepraktické. Vysoký tlak pružinu úplne stlačí, takže časom sa jej tvar zdeformuje, čo spôsobí, že stratí svoje vlastnosti.

Preto treba buď vyrobiť odnímateľné dno formy a vytlačiť briketu, alebo postaviť skladacie sklo. V druhom prípade mu budete musieť vyrobiť ďalšie tričko z prúta.

Dostupné metódy vytvárania tlaku

Existujú tri bežné spôsoby, ako dosiahnuť tlak, ktorý je vhodný pre domáci lis na palivové brikety: pomocou páky, hydraulického zdviháka alebo skrutky. Každý z nich je dobrý svojim spôsobom a ich implementácia v praxi nie je príliš náročná.

Využitie svalovej sily a pákového efektu

Zvyčajne sa ako páka používa kovová rúrka. Nemalo by sa ohýbať pod vplyvom ľudskej svalovej sily. Vhodné je napríklad vystužené vodovodné potrubie s priemerom 40 alebo 50 mm s hrúbkou steny 4 - 4,5 mm.

Vzorec na výpočet tlakovej sily piestu (m) v závislosti od sily vynaloženej osobou (M), vzdialenosti od piestu k bodu pripevnenia páky (l) a jej celkovej dĺžky (L)

Dĺžka páky a vzdialenosť od otočného bodu po spojenie s piestom sa volí nielen na základe dosiahnutia požadovaného tlaku. Ďalším dôležitým parametrom je hĺbka ponorenia piestu do skla (v, cm).

Vypočíta sa pomocou vzorca:

h = R * (l / L)

Tu R (cm) je výška, do ktorej spadne koniec páky.

Konštrukciu je vhodné vyrobiť tak, aby hĺbka ponorenia piesta bola dostatočná na vytvorenie brikety bez opakovaného stláčania s predbežným pridávaním materiálu. Tým sa výrazne zvýši rýchlosť výroby.

Požadovanú hĺbku ponorenia piesta (h, cm) je možné vypočítať na základe počiatočného suchého stavu (q₁) a briketované (q₂) hustota surovín a výška skla (H):

h = H* (1 – q₁ /q₂)

Ak z nejakého dôvodu dôjde k chybe (zvyčajne v dôsledku nesprávneho určenia počiatočnej hustoty suroviny) a hĺbka ponorenia piesta nestačí na to, aby dodal produktu požadovanú tvrdosť, potom nie je potrebné stráviť celú štruktúru.

Môžete buď znížiť výšku skla, alebo pridaním pilín stlačiť jednu briketu v dvoch alebo troch prechodoch.

Aplikácia hydraulického zdviháka

Na vytvorenie silného tlaku sa používajú hydraulické zariadenia, ako sú obvyklé zdviháky na fľaše. Spravidla v domácnosti, kde je auto alebo iné vybavenie, sú takéto hydraulické jednotky k dispozícii, ale ich nosnosť môže byť nedostatočná.

Konštrukcia typického hydraulického lisu pozostáva z rámu a pohyblivého nosníka, na ktorom je umiestnený zdvihák. Pôsobením pružín sa systém vráti do pôvodnej polohy

Zdviháky sú lacné. Modely určené pre 30-40 ton je teda možné zakúpiť za menej ako 5 000 rubľov. A s takýmito indikátormi je už možné získať brikety veľkého prierezu alebo niekoľko (3-5) kópií bežnej veľkosti naraz.

Na výrobu niekoľkých brikiet súčasne je potrebný počet foriem umiestnený v rade. Stredný pohyblivý rám musí byť pevný, aby sa časom neohýbal. Najlepšie je vyrobiť z I-nosníka alebo hrubostenného profilového potrubia.

Samotný proces lisovania trvá dlhšie ako pri použití pákovej konštrukcie. Použitie výkonného hydraulického zdviháka však umožňuje dosiahnuť oveľa väčší špecifický tlak na obrobok. Brikety sú rovnomernejšie a hustejšie a už majú atraktívnu prezentáciu.

Skrutkový lisovací mechanizmus

Princíp činnosti ručného skrutkového lisu je podobný ako pri pákovom lise, len pôsobiaca sila sa prenáša pod uhlom 90°. Čím väčší je priemer rukoväte a čím menšie je stúpanie závitu, tým väčší je faktor zvýšenia tlaku.

Skrutkový lis na piliny je podobný odšťavovaču. Tlak v ňom vytvorený je však oveľa väčší. Preto by sila závitového mechanizmu mala byť vyššia

Tento dizajn tiež umožňuje vytvárať väčší tlak ako stroj na báze páky. Jeho významnou nevýhodou je najpomalšia prevádzková rýchlosť medzi prezentovanými možnosťami.

Medzi výhody však patrí:

• jednoduchosť dizajnu;
• možnosť kúpiť si takýto lis za málo peňazí s drobnými úpravami pre potreby briketovania;
• malá veľkosť.

Pri práci so skrutkovým lisom by ste ho nemali používať „nadoraz“, keď fyzická sila už nestačí na otočenie mechanizmu. V tomto prípade sila pôsobiaca osobou pôsobí na závit na jednej strane a na druhej strane (pri 90°) je odporová sila výslednej brikety. To povedie k rýchlemu opotrebovaniu alebo pretrhnutiu závitu.

Aby ste to neprehnali a nezlomili mechanizmus, musíte dosiahnuť dostatočný výsledok na skúšobných kópiách a buď nainštalovať držiak, alebo urobiť značku na závite značkou, ktorá označí jeho maximálnu prípustnú polohu.

Závery a užitočné video na túto tému

Výroba domáceho pákového lisu.Výroba hlavných častí a popis princípu činnosti:

Prepracovanie konštrukcie stroja a samotného procesu lisovania brikiet:

Stroj na súčasnú výrobu niekoľkých brikiet na báze hydraulického zdviháka:

Nie je ťažké vyrobiť si briketovací stroj na piliny sami. Na vytvorenie tlaku môžete použiť pákový, hydraulický alebo skrutkový princíp. Musíme si však uvedomiť, že kvalita vyrábaných výrobkov bude závisieť nielen od zostaveného mechanizmu, ale aj od prípravy surovín.

Správne nastavený proces pomôže zabezpečiť vašej farme kvalitné a lacné palivo a dokonca zorganizovať jeho predaj.

Chceli by ste sa porozprávať o tom, ako ste vlastnými rukami vyrábali brikety na kúrenie? Máte cenné odporúčania k téme článku, o ktoré ste ochotní sa podeliť s návštevníkmi stránky? Do bloku nižšie píšte komentáre, sem uverejňujte fotografie a pýtajte sa.