Паливний брикет своїми руками - виготовлення і виробництво

Паливний брикет – спресовані органічні відходи, що виникли від промислової діяльності людини, наприклад, макулатура, сіно, тирса.

Основне призначення матеріалу — це використання в якості палива в різних пристроях, наприклад, печах або камінах.

Поява паливних концентратів, створених штучно, зобов’язана ряду позитивних споживчих властивостей:

Низька ціна вихідної сировини, що застосовується для виробництва пального матеріалу — здебільшого це органічні відходи, що викидаються на смітник.

Висока теплотворна здатність. За своїми показниками, брикет знаходиться близько до групи бурих або деревних вугілля. Його показники знаходяться в діапазоні 4600-4900 ккал/кг.

Економічність. Виготовляючи своїми руками горючий матеріал, витрачається тільки власна сила і час. Сировина практично дістається безкоштовно. Крім цього, утилізуються тверді органічні відходи, здатні горіти.

Екологічність. В основі паливних брикетів лежить природний матеріал, що дає при горінні мало диму і володіє малою зольністю (в межах 0,5–1,5% від початкового об’єму).

Але є кілька мінусів:

Мала механічна міцність. При виробництві пального матеріалу не застосовується ніяких зв’язуючих речовин. Єдиний натуральний матеріал — це лігнін. Він знаходиться всередині клітин рослинної сировини і виділяється в процесі нагрівання і пресування. Із-за невеликої міцності продукція легко пошкоджується при транспортуванні або вантажно-розвантажувальних роботах.

Низька вологостійкість. Виріб легко вбирає вологу, набухає і руйнується. Звідси випливає висновок, що зберігати брикети необхідно в сухому провітрюваному приміщенні з низькою вологістю.

Зміст

Сировина для виробництва

Найбільш доступні відходи в умовах досить великих населених пунктів – це паперова макулатура. При середній закупівельній ціні 4-6 руб/кг, такий вид палива стає вигідним. Наприклад, деревне вугілля в опті обійдеться за ціною 10-20 руб/кг

Але тут є певна конкуренція — така сировина успішно заготовляють для виробництва картону. З інших видів органіки можна виділити:

відходи деревообробного виробництва: тирса, стружка, тріска;
сільськогосподарський матеріал: сіно, солома, лушпиння насіння соняшника чи гарбуза, шкаралупа горіхів;
природний матеріал: торф, сухі стебла рослин, кора, опале листя, очерет.

Допускається використовувати тканий матеріал з чистої бавовни, льону, шовку — штучні матеріали не повинні входити до їх складу.

Для формування брикетів використовується один вид матеріалу, тобто, папір з папером, солома з соломою. При застосуванні тирси необхідно прагнути до того, щоб в суміші були деревні відходи від одного виду рослинності. Домішка кори або тріски допускається не більше 5% від загальної маси.

Вологість вихідної сировини не впливає особливого значення, так як в процесі виробництва його все одно потрібно зволожувати, але для зберігання матеріал повинен бути сухим, інакше великий ризик, що він почне загнивати.

Особливості процесу

Для отримання великих партій пального матеріалу використовується промислове обладнання, що виробляє декілька основних видів паливних брикетів:

Прямокутна форма — має просторічне назва «цеглинка»;
Циліндрична форма, випускається у вигляді суцільного монолітного виробу або з центральним наскрізним отвором — останнє збільшує площу згоряння, і, відповідно, більшу кількість теплової енергії;
Багатогранна форма. Поширені чотирьох і шестигранники з отвором посередині. Виробляються на пресах в поєднанні з високою температурою, з-за цього вироби мають темний, близький до чорного, колір.

Для дрібносерійного виробництва, що вимірюється побутової потреби однієї сім’ї, також випускаються деякі види обладнання, але зважаючи нескладності конструкції, такий верстат можна спробувати виготовити самому.

Це дозволить заощадити кілька тисяч рублів і з’явитися можливість, застосовуючи підручні засоби, зробити власний прес, на якому можна випускати необхідні брикети, в залежності від вихідної сировини.

Для побутових цілей застосовуються дві основні схеми пресів:

Класична. Конструкція дуже близька, в тому числі за принципом дії, до звичайної домашньої «чеснокодовке». Принцип роботи полягає в стисненні вихідної сировини, завантаженого в приймальню форму. Зусилля на пуансон — стискаючий елемент, безпосередньо впливає на виготовлений брикет, передається через досить довгий і міцний важіль.

Гвинтові. Являє собою пристрій, близьке до ручної гвинтовий соковижималці. Зусилля на формоване сировину створюється за допомогою переміщення пуансона вздовж гвинта. Від попередньої схеми відрізняється:

великим створюваним зусиллям;
можливістю виготовляти кілька брикетів за одне завантаження сировини.

Перший тип преса простіше у виготовленні і застосуванні. Його можна порекомендувати при невеликих обсягах виробництва паливних елементів, наприклад, при сезонному проживанні на дачі. Одна з доопрацьованих різновидів – це використання замість важеля автомобільного домкрата.

Другий тип пристрою доцільно створювати при споживанні більше 10-30 штук пального протягом однієї доби і наявності сировини для брикетів в необхідній кількості.

За основу конструкції пресів можна взяти наведені вище схеми побутових приладів.
Необхідно доопрацювати окремі частини в плані зміцнення і посилення, а також передбачити можливість жорсткого закріплення верстата до нерухомій основі. Так як пристрої являють собою прості типові схеми, креслення та опис збірки можна знайти у відкритому доступі, наприклад, в інтернеті.

Процес виробництва

Суть виготовлення паливного брикету – це формування з сировини виробу, що має певну форму і розміри. Найпростіші конфігурації при самостійному виготовленні — це паралелепіпед («цеглинка») або циліндр з отвором або без оного. Зразкові розміри:

для прямокутника – до 100-250 х 50-100 х 50-100 мм (довжина, ширина, висота);
для циліндра – до 150 х 200-300 мм (діаметр, довжина).

Такі габарити диктуються поширеними розмірами топлення печі і оптимальним режимом згоряння.

Етапи

Загальна послідовність (без прив’язки до виду сировини) виглядає:

Готується необхідна кількість сировини, що завантажується в проміжну ємність, де здійснюється процес змочування і перемішування;

Перевіряється робота преса, готується майданчик або місце для сушіння готового напівфабрикату;

Готова початкова маса завантажується в прес і здавлюється;

Далі сирої брикет відправляється на сушку. Це краще здійснювати в сухому провітрюваному приміщенні або на відкритому повітрі, бажано під променями сонця.

Особливості виробництва брикетів з різного сировини

Папір. Це сировина потребує попередньої підготовки, а саме книги, журнали відокремлюються від твердих підкладок і рвуться на окремі аркуші. Замочувати необхідно гарячою водою. Для додання м’якості — коли папір починає легко рватися при перемішуванні — потрібен певний час. Наприклад, газети будуть готові через 1-4 години, але офісна паперова продукція придбає необхідні властивості через 1-2 доби. Плюс такого виду сировини – для нього немає необхідності в додатковому сполучній речовині. Це пояснюється самою структурою і наявністю природного сполучного, укладеного у вихідному матеріалі і высвобождаемом під дією води.

Стебла рослин, гілки, очерет, солома. Їх також необхідно подрібнити до розмірів в 2-5 див. Тут буде потрібно додаткове обладнання – спеціальний подрібнювач, наприклад, те, що використовується при приготуванні кормової маси для тварин.

Тирса, стружка, тріска. У вихідному вигляді являють собою розсипний матеріал. Для зв’язування компонентів між собою необхідно використовувати природну глину у співвідношенні 1:10. Процес перемішування здійснюється в окремій ємності, при цьому деревну масу необхідно змочити водою за 2-6 годин до початку процесу.

Бліц-поради

Порада 1. В якості сполучного компонента для складу з тирси можна використовувати розмочену газетний папір. Співвідношення компонентів тирса – папір 1:0,2–0,3.

Порада 2. Для підвищення механічної міцності паперових брикетів, в них на стадії підготовки сировини рекомендується додавати 1-3% крохмалю.

Порада 3. При роботі з картоном його доцільно замочити в ємності на 1-2 доби, тоді сировину можна елементарно перемішати лопатою і перетворити в кашку.

Порада 4. Якщо є можливість придбати відсів, що утворюється при виробництві деревного вугілля, то його можна додавати в брикети з тирси.

Порада 5. Тканини на основі натуральної сировини, без штучних добавок, які можна додавати в паперову масу до 10%.

Рада 6. Найпростіший прес – це комбінація «циліндр-втулка». В якості створюваного зусилля можна використовувати гімнастичну гирю масою 16-32 кг, яка встановлюється зверху на втулку. Застосувавши кілька таких пристроїв і металевий куточок, рейок або який-небудь інший профіль, можна створити верстат, виробляє до 10-20 брикетів за одне завантаження.