Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Топити тирсою або стружкою - звична справа для жителів нашої країни, запозичене в європейських країнах. Їх популярність обумовлена дешевизною сировини і його гарною питомою теплотворною при згорянні. Створивши саморобний прес для брикетів можна отримати якісне паливо практично задарма.

Ми розповімо про те, як виготовити нескладний і недорогий верстат для виготовлення брикетованого палива. У запропонованій нами статті приведена конструкція, дані поради по збірці. Наведена технологія виробництва і вимоги до вихідного деревного матеріалу.

Технологія створення брикетів

Виготовлення методом пресування пелетів і брикетів з відходів деревообробки - давно відпрацьований процес. Тому при створенні саморобної верстата для отримання якісних "евродров" не потрібно нічого винаходити, а можна застосувати вже існуючі напрацювання.

Опис фізики процесу

Використання сипучого деревного матеріалу для опалення знаходить своє застосування в невеликих котелень і печах. Тирса дають ту ж енергію, що і дерево аналогічної маси і вологості, проте їх зберігання в природному стані призводить до появи бруду і пилу. Тому такі відходи пресують в брикети різної форми.

З деякими припущеннями можна сказати, що деревина складається з клітковини (целюлози) і зв'язує її речовини - лігніну. Кожен екземпляр тирси і стружки зберігає свою цілісність завдяки цьому полімеру. Для того щоб встановити міцні зв'язки між окремими шматочками їх також необхідно склеїти.

Хімічний склад дерева і пресованого з тирси вироби однаковий. Але фізична структура брикету інша відрізняється від будови цілісного масиву, що призводить до більш тривалого його горіння

У процесі пресування на тирсу проводиться сильний тиск, в результаті чого з них виділяється лігнін і скріплює матеріал в формі. Це зв'язок, звичайно, не така міцна, як в цільної деревини, але її достатньо, щоб вийшов брикет не розвалився.

Кількість лігніну в деревині щодо сухої маси залежить від породи дерев:

  • ялиця: 30%;
  • сосна: 27%;
  • ялина: 27%;
  • осика: 22%;
  • береза: 19%.

Чим більше відсоток вмісту лігніну, тим менший тиск потрібно для його виділення. Тому самостійно виробляти брикети на основі тирси з ялиці простіше, ніж з берези.

Крім класичного преса для виробництва палива з сипучих матеріалів існує ще екструзівний верстат. Суть його роботи полягає в тому, що під дією шнека речовина проходить по поступово звужується каналу.

В результаті цього створюється дуже високий тиск. Однак реалізація цього варіанту в домашніх умовах складна і вимагає специфічних знань, тому краще зупинитися на моделях з прес-формою.

Використання клеїть речовини

При промисловому виробництві пресованого палива застосовують верстати для створення тиск в діапазоні 500 - 3000 атм. У деяких виробників (наприклад, німецька фірма "RUF") формування брикету відбувається за рахунок комбінації стиснення з силою 2000 атм. і нагрівання сировини до температури 150 ° C. Щільність таких виробів сягає 1.2 кг / дм 3.

Промисловий верстат для пресування тирси коштує дорого і має велику продуктивністю. Він нерентабельний для виробництва брикетів в малих кількостях

Якщо зробити прес для брикетів з підручного матеріалу своїми руками, то таких характеристик домогтися не вдасться. Тому вироби однозначно матимуть меншу щільність і відрізнятися підвищеною схильністю до розсипання.

Компенсувати недостатнє виділення лігніну і домогтися більшої міцності брикетів з тирси можна за рахунок додавання стороннього речовини, що клеїть, такого як:

  • Рідка глина. Необхідна масова частка цього розчиненого у воді речовини, що пов'язує становить від 5 до 10% від загальної ваги.
  • Мокрий гофрокартон.
  • Найдешевший розведений у воді для шпалер клей.

Процентне співвідношення гофрокартону або клею визначають експериментально, так як воно залежить від крупності тирси, їх вологості і створюваного тиску в формі.

Вимога до використовуваній сировині

Навіть при використанні промислового обладнання, важко отримати якісні брикети або пелети з відходів деревини, якщо їх товщина більше 4 мм. Крупність матеріалу для саморобних пристроїв повинна бути менше. Це пов'язано з більш низьким тиском і відсутністю нагрівання сировини.

В ідеалі діаметр тирси і товщина стружки не повинна бути більше 2 мм. Переважна більшість деревних відходів підходять за цими параметрами.

Але бувають випадки, коли сировина засмічене дрібними гілками, тріскою або обзолом (шматками кори). Тоді перед пресуванням для отримання однорідної маси необхідно провести попередню підготовку - подрібнити матеріал, пропустивши його через дробарку.

Дробарку для отримання деревних відходів товщиною до 2 мм можна зробити самостійно. Звичайний садовий подрібнювач не підійде, так як дає велику крупність фракції

Для досягнення гарної щільності брикету треба уникати сировини, засміченого травою, піском або ґрунтом. Грунтово-рослинний шар на відміну від глини не володіє терпкими властивостями, тому пресоване виріб буде легко розсипатися.

Також потрібно дотриматися умови по процентному співвідношенню кількість кори - її не повинно бути більше 5%. Виміряти це неможливо, але візуально тирсу із значним обсягом обзола виглядають більш темними. Тирса повинні бути сухими. Підвищена вологість призводить до більшої пухкості брикету і зниження його питомої теплотворення.

Висушити сировину влітку можна або на сонці або в провітрюваному приміщенні. Взимку сушку потрібно проводити в веранді або іншому підсобному приміщенні з невеликою позитивною температурою. Для більш інтенсивного випаровування можна використовувати примусову вентиляцію.

Вимірювати вологість тирси або стружки потрібно по наведеній вище таблиці. Використання влагомера не дасть правильного результату, так як за допомогою нього можна дізнатися тільки значення на поверхні купи

Якщо тиску в саморобному пресі для виготовлення брикетів з тирси буде недостатнім для виділення лігніну, то сировина не висушують, а разом з додатковим скріплює речовиною навпаки замочують у воді. В цьому випадку при перемішуванні досягається найкраща однорідність, а зайва волога буде видалена при трамбування.

Основні елементи преса

Головними елементами звичайного преса є прес-форма (стакан, в який поміщають сипуча речовина), поршень і створює тиск механізм. Самостійно зробити їх нескладно, так як вони є типовими для верстатів по брикетуванню.

Пристрій прес-форми

Стакан, куди засипають тирсу або стружку називається прес-формою або камерою. Від його геометрії будуть залежати параметри брикету.

Яка буде форма перетину склянки, такий буде і вид брикету. А ось його довжина може бути найрізноманітнішою, але точно не перевищує висоту прес-форм

Зазвичай камеру споруджують з обрізка сталевої круглої або профільної труби. Підстава поршня, яке заходить у склянку, вирізають з товстостінної (не менше 3 мм товщини) пластини.

При виготовленні прес-форми потрібно врахувати співвідношення наступних величин:

  • площа перетину прес-форми (s, см 2);
  • тиск підключення на поршень (u, кгс);
  • питомий тиск на сировину (p, кгс / см 2).

Ці величини пов'язані співвідношенням:

p = u / s

Брикети з використанням додаткового сполучного речовини добре тримають форму, якщо вони сформовані при питомому тиску понад 150 атм. (1 атм. ≈ 1 кгс / см 2). Виходячи з можливості створюваного зусилля поршнем, розраховують площа перетину камери.

Наприклад, якщо є гідравлічний домкрат на 10 тонн, то:

s <u / p = 10000/150 = 67 см 2.

Для таких умов підійде профільна квадратна труба з довжиною сторони 80 мм або кругла труба з діаметром умовного проходу до 90 мм.

Довжина одержуваного брикету (l) залежить від висоти прес-форми (h), щільності сировини в вихідному сухому (q 1) і брикетованому (q 2) стані:

l = h * (q 1 / q 2)

До того ж після першого стиснення можна знову досипати стружки в стакан і повторно провести процедуру. Таким способом можна довести довжину отримуваного виробу практично до висоти пресувальної камери.

У процесі стиснення тирси відбувається виділення вологи з брикету. Для того щоб вона вільно виходила, камеру перфорируют невеликими, але часто розташованими отворами.

Забезпечити відтік води з камери можна через отвори, які роблять за допомогою 2-3 мм свердла по металу

Після формування брикету його необхідно витягнути з форми. Використання пружини і фальш-дна, як це часто рекомендують в інтернеті, непрактично. Високий тиск повністю стискає пружину, тому з плином часу відбувається викривлення її форми, в результаті чого вона втрачає свої властивості.

Тому потрібно або робити відокремлені дно прес-форми і виштовхувати брикет, або споруджувати розбірний стакан. У другому випадку для нього потрібно буде зробити додаткову сорочку з прутка.

Доступні способи створення тиску

Існує три найпоширеніші способи досягнення тиску, які добре підійдуть для самостійно виготовленого преса для отримання паливних брикетів: застосування важеля, гідравлічного домкрата або гвинта. Кожен з них по-своєму гарний, а їх реалізація на практиці не дуже складна.

Використання мускульної сили і важеля

Зазвичай в якості важеля беруть металеву трубу. Вона не повинна згинатися під впливом м'язової сили людини. Наприклад, добре підійде посилена водопровідна труба діаметру 40 або 50 мм з товщиною стінки 4 - 4.5 мм.

Формула для розрахунку сили тиску поршня (m) в залежності від прикладається людиною зусилля (M), відстані від поршня до точки кріплення важеля (l) і його загальної довжини (L)

Довжину важеля і відстань від точки опори до з'єднання з поршнем вибирають не тільки орієнтуючись на досягнення потрібного тиску. Ще один важливий параметр - глибина занурення поршня в стакан (h, см).

Її розраховують за формулою:

h = R * (l / L)

Тут R (см) - висота, на яку опуститься кінець важеля.

Бажано зробити конструкцію таким чином, щоб глибина занурення поршня була достатньою для формування брикету без повторного стиснення з попередньої досипанням матеріалу. Це сильно збільшить темп виробництва.

Необхідну глибину занурення поршня (h, см) можна розрахувати, знаючи вихідну суху (q 1) і брикетована (q 2) щільність сировини і висоту склянки (H):

h = H * (1 - q 1 / q 2)

Якщо з якої-небудь причини сталася помилка (як правило, через неправильне визначення значення вихідної щільності сировини) і глибини занурення поршня недостатньо для надання потрібної твердості виробу, то необов'язково перетравлювати всю конструкцію.

Можна або зменшити висоту склянки, або, досипляючи тирса, пресувати один брикет за два або три проходи.

Застосування гідравлічного домкрата

Для створення сильного тиску використовують гідравлічні пристрої, такі як звичні темно-зелені домкрати. Як правило, в господарстві, де є автомобіль або інша техніка, такі гідроагрегати є, проте їх вантажопідйомність може бути недостатня.

Конструкція типового гідравлічного преса складається з рами і рухомий балки, на яку ставлять домкрат. Повернення системи в початкове положення відбувається за рахунок дії пружин

Домкрати коштують недорого. Так, моделі, розраховані на 30-40 тонн, можна придбати менш ніж за 5 тисяч рублів. А з такими показниками вже можна отримувати брикети великого перерізу або відразу кілька (3-5) примірників звичайного розміру.

Для отримання кількох брикетів одночасно, потрібну кількість прес-форм ставлять в ряд. Середня рухома рама повинна бути міцною, щоб з часом вона не прогнулася. Найкраще її виконати з двотаврової балки або товстостінній профільної труби.

Сам процес пресування проходить довше, ніж при використанні важеля конструкції. Однак застосування потужного гідравлічного домкрата дозволяє домогтися набагато більшу питому тиску на заготовку. Брикети виходять більш рівні й щільні і вже мають привабливий товарний вигляд.

Гвинтовий механізм пресування

Принцип дії ручного гвинтового преса аналогічний важеля, тільки додається зусилля передається під кутом в 90 °. Чим більше діаметр рукоятки і менше крок різьблення, тим більше коефіцієнт збільшення тиску.

Гвинтовий прес для тирси схожий на пристрій для віджиму соку. Однак створюється в ньому тиск набагато більше. Тому і міцність нарізного механізму повинна бути вище

Така конструкція також дозволяє створювати більший тиск, ніж верстат на основі важеля механізму. Значущим її мінусом є найбільш повільна серед представлених варіантів швидкість роботи.

Однак до плюсів можна віднести:

  • простоту конструкції;
  • можливість купити такий прес за невеликі гроші з незначною доробкою під потреби брикетування;
  • маленький розмір.

При роботі з гвинтовим пресом не слід його використовувати "до упору", коли фізичних сил вже не вистачає, щоб провернути механізм. У цьому випадку на різьблення з одного боку діє сила прикладена людиною, а з іншого (під 90 °) - сила опору одержуваного брикету. Це призведе до швидкого зносу різьблення або її зриву.

Щоб не перестаратися і не поламати механізм потрібно домогтися достатнього результату на пробних примірниках і або встановити фіксатор, або зробити маркером мітку на різьбі, що відзначає її максимально допустимий стан.

Висновки і корисне відео по темі

Створення саморобного важільного преса. Виготовлення основних деталей і опис принципу роботи:

Доопрацювання конструкції верстата і сам процес пресування брикетів:

Верстат для одночасного отримання кількох брикетів на основі гідравлічного домкрата:

Самостійно зробити верстат для брикетування тирси нескладно. На вибір можна використовувати важільний, гідравлічний або гвинтовий принцип створення тиску. Але потрібно пам'ятати, що якість виготовлених виробів буде залежати не тільки від зібраного механізму, але і від підготовки сировини.

Правильно поставлений процес допоможе забезпечити своє господарство якісним і дешевим паливом і навіть налагодити його реалізацію.

Хочете розповісти про те, як робили брикети для опалення власними руками? Є цінні рекомендації по темі статті, якими ви готові поділитися з відвідувачами сайту? Пишіть, будь ласка, коментарі в розташованому нижче блоці, тут же публікуйте фото і задавайте питання.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія: