Как сделать пресс для опилок

Пресс для топливных брикетов своими руками: варианты и чертежи самодельного брикетировщика

Топливные брикеты, для изготовления которых используются опилки и отходы переработки различного сельскохозяйственного сырья, являются отличной альтернативой привычных видов твердого топлива – дров и угля. Чтобы не приобретать это топливо в готовом виде и, соответственно, сделать его еще более экономичным, можно самостоятельно изготовить пресс для брикетов и производить требуемое количество евродров из опилок своими руками.

Евродрова – топливные брикеты в виде многогранного бруса с отверстием для отвода дыма

На сегодняшний день используются две технологические схемы изготовления брикетов для отопления, которые при наличии соответствующих технических устройств можно реализовать и в домашних условиях. Естественно, что для изготовления евродров в требуемом количестве необходимо наличие основного сырья, в качестве которого могут быть использованы древесные опилки, стружка и более крупные отходы древесины. Пресс для топливных брикетов своими руками целесообразно изготавливать в том случае, если сырье, которое будет использоваться для брикетирования, является доступным по стоимости и может быть всегда получено в требуемом количестве.

Производство топливных брикетов

В домашних условиях изготовление брикетов из опилок осуществляется по таким же технологиям, как и в условиях производственного предприятия, поэтому прежде чем приступать к созданию самодельного оборудования для решения такой задачи, необходимо вникнуть во все технологические нюансы производства данного топлива.

Технологическая схема производства топливных брикетов в промышленных условиях

Процесс производства брикетов для отопления начинается с измельчения исходного сырья, в качестве которого, как уже говорилось выше, могут быть использованы древесные опилки, стружка, а также отходы переработки сельскохозяйственных культур: шелуха пшеницы, гречихи, риса и подсолнечная лузга. После измельчения сырье для топливных брикетов тщательно просушивается до уровня влажности, составляющей порядка 10 %.

Формирование из исходного сырья плотного брикета может быть осуществлено по одной из двух технологических схем. Для реализации каждой из них требуется соответствующее оборудование, а именно:

Гидравлический пресс для изготовления топливных брикетов без использования связывающих веществ

Технология изготовления брикетов для отопления как в первом, так и во втором случае подразумевает оказание значительного давления на исходное сырье, в результате чего из древесины начинает выделяться лигнин – природный компонент, выступающий в роли связующего вещества. Таким образом, для изготовления брикетов можно не использовать дополнительные клеевые составы, что позволяет сохранить экологическую чистоту топлива.

Для производства евродров по первой технологической схеме используется механический или гидравлический пресс для брикетов, способный формировать усилие до 500 Бар. В результате такого силового воздействия происходит самопроизвольный разогрев используемого сырья и формирование из него плотного бруска прямоугольной формы.

Экструзионная схема изготовления топливных брикетов предполагает использование шнекового пресса, который способен оказывать на используемое сырье давление, значение которого доходит до 800–1000 Бар.

Схема работы пресса-экструдера

При реализации данной технологии производства евродров сырье загружают в приемный бункер, которым оснащен шнековый брикетировщик. Далее захваченное шнеком сырье проталкивается в зауженный канал пресса, где и происходит уплотнение материала под высоким давлением. При сдавливании в зауженной части рабочей камеры шнекового пресса для опилок происходит самопроизвольный разогрев сырья, в результате чего готовый брикет формируется при одновременном воздействии высокого давления и значительной температуры. Готовый брикет при его прессовании на шнековом оборудовании имеет вид шестигранного бруска, порезанного на отрезки требуемой длины.

Вот так брикеты выдавливаются шнеком

Как самостоятельно сделать пресс для топливных брикетов

Заводской пресс для изготовления топливных брикетов, который может работать по одной из вышеописанных схем, стоит достаточно дорого, поэтому приобретать такое оборудование целесообразно лишь в том случае, если планируется производство топлива в промышленных масштабах. Для того чтобы производить отопительные брикеты для собственных нужд, можно изготовить самодельный пресс, воспользовавшись одной из конструктивных схем такого устройства, которые несложно найти в интернете.

Чертежи пресса для изготовления брикетов (нажмите для увеличения)

Самодельный пресс для брикетирования можно изготовить полностью с нуля или использовать в качестве основы такого оборудования готовый механизм, способный создавать значительное давление. По какой бы конструктивной схеме ни был изготовлен самодельный брикетировщик, следует учитывать тот факт, что такое устройство не сможет создать давление, достаточное для выделения из древесных опилок лигнина. Именно по этой причине, применяя для изготовления брикетов пресс самодельного типа, в опилочную массу перед прессованием добавляют связующие вещества, в качестве которых могут быть использованы:

Особенность изготовления брикетов при помощи самодельной конструкции заключается еще и в том, что опилочную смесь перед прессованием не сушат, а замачивают, что способствует лучшему склеиванию частичек, из которых такая смесь состоит. Сушке на открытом воздухе при использовании самодельного пресса для опилок подвергают уже готовые брикеты.

Изготовление устройства с нуля

Для того чтобы практически с нуля изготовить пресс для производства топливных брикетов, можно взять за основу винтовой (или рычажный) механизм, при помощи которого такое устройство будет создавать требуемое давление. Чтобы сделать такой ручной пресс, вы можете даже не искать чертежи, достаточно выполнить технический рисунок, ориентируясь на размеры используемого механизма.

Самодельный пресс рычажного типа

Матрица самодельного пресса может быть круглой или прямоугольной формы

Принцип действия винтового (или рычажного) пресса заключается в следующем: сырье для изготовления топливных брикетов помещается в перфорированную емкость, которая после наполнения устанавливается под станину устройства. Давление, которое обеспечивает такой механический пресс, создается вращением винта или движением рычага – в зависимости от особенностей конструктивного исполнения. Более производительным и удобным в использовании является ручной брикетировщик рычажного типа, поскольку в нем форма, в которой происходит формирование топливного брикета, освобождается от готового изделия значительно проще.

Самодельные брикетирующие устройства рычажного и винтового типа отличаются простотой конструкции, однако не могут похвастаться высокой производительностью. Использовать механический мини-пресс для брикетов, выполненный на основе винтового или рычажного механизма, целесообразно для периодического изготовления евродров в небольших количествах.

Изготовление брикетировщика на основе готового силового механизма

Более мощный, производительный и удобный в эксплуатации брикетировщик (или пресс брикетировочный) можно сделать на основе готового силового механизма, в качестве которого может быть использован гидравлический домкрат или небольшой гидравлический пресс. Чтобы преобразовать такой силовой агрегат в брикетный пресс, его необходимо оснастить пуансоном и матрицей, которые и будут обеспечивать формирование топливного брикета из опилочной массы, смешанной со связующим составом.

Особенности конструкции, которыми отличается пресс брикетировочный, изготовленный на основе гидравлического домкрата или силового механизма другого типа, заключаются в следующем.

Принцип действия самодельного пресса на базе гидравлического домкрата

Чтобы изготовить пресс гидравлический для производства топливных брикетов, кроме силового механизма и толстостенной трубы для матрицы, потребуются следующие расходные материалы:

Внутренний диаметр толстостенной трубы, из которой будет изготавливаться матрица самодельного брикетировщика, выбирается в зависимости от того, каким должен быть размер поперечного сечения брикетов, которые планируется делать на таком устройстве. При выборе данного параметра следует иметь в виду: чем меньше будет диаметр брикетов, тем выше будет их плотность, но при этом пресс гидравлический будет работать с невысокой производительностью.

Сварка каркаса самодельного пресса

Самодельный пресс для производства брикетов, основу которого составляет домкрат или другой силовой механизм гидравлического типа, собирается в следующей последовательности:

Процесс сборки пресса

Самодельный пресс высокой производительности

Многие домашние мастера задаются вопросом, как сделать своими руками ударно-механический или шнековый пресс для брикетов, которые отличаются более высокой производительностью, чем пресс брикетировочный вышеописанной конструкции. При этом надо учитывать следующее: чтобы изготовить пресс шнековый, потребуется использование специального металлообрабатывающего оборудования и достаточно дорогостоящих материалов, что может свести на нет весь смысл такого трудозатратного мероприятия.

Пресс с электромотором

Чтобы разобраться в устройстве пресса, лучше посмотреть подробный обзор заводского станка.

Источник

Пресс для топливных брикетов: варианты изготовления установок для прессования опилок

Пресс для брикетов превращает отходы деревообработки и сельскохозяйственного производства в новый вид топлива – евродрова. Такое горючее имеет ряд преимуществ: высокую калорийность, низкую зольность, удобную для хранения форму. Упрощенный вариант установки можно изготовить своими руками.

Особенности производства топливных брикетов

Горючее изготавливают из следующих видов сырья:

Брикеты из древесных отходов наиболее распространены.

Физика процесса

Порцию измельченного сырья загружают в форму и сдавливают прессом с силой до 3000 кг/кв.см.

На выходе получают брусок с более высокой плотностью, чем у древесины: 1,08–1,40 г/куб.см против 0,75–0,85. Такое топливо горит дольше и не дает искр.

Применение клеящего вещества

Для сцепления мелкофракционных частиц между собой требуется связующее вещество. В промышленном производстве задействуют лигнин, содержащийся в самом сырье. Это синтезируемый растениями сложный биополимер. Под действием высокого давления и вызванного им нагрева связующее вещество выходит из клеток и пропитывает брикет.

Для сцепления частиц требуется клеящее вещество.

Таким образом, топливо фабричного изготовления не содержит химических добавок и потому является экологически безопасным.

Большинство самодельных прессов не способно развивать давление, достаточное для разрушения растительных клеток и выжимки лигнина. Поэтому в домашнем производстве используют сторонние связующие:

Долю клея и бумаги подбирают опытным путем – это зависит от влажности сырья и развиваемого прессом давления.

Чем выше концентрация лигнина в древесине, тем более низкое требуется усилие для его выжимки. Данные по наиболее распространенным породам приведены в таблице:

Если самодельный пресс развивает большое давление, для начала стоит попытаться сделать брикеты из опилок хвойной древесины. Не исключено, что стороннее связующее не понадобится.

Требования к используемому сырью

Правильно подготовленная исходная масса имеет следующие параметры:

На предприятиях влажность сырья доводят до нужной величины в сушилках с подогревом. В домашнем производстве его выдерживают на солнце и сквозняке.

При использовании стороннего связующего вещества опилки замачивают в нем, а сушке подвергают готовый продукт.

Общая информация о прессе для брикетирования

Оборудование выпускают в разнообразном исполнении. Развиваемое усилие варьируется в пределах от 500 до 3000 кгс/кв.см.

Примерная стоимость в рублях:

Самодельный агрегат можно изготовить в домашних условиях из подручных материалов.

Предназначение

Пресс сдавливает мелкофракционное сырье до его превращения в плотный брикет. Дорогие модели одновременно нагревают исходный материал до температуры в +150…300°С, что способствует выходу лигнина из растительных клеток.

Пресс сдавливает сырье в плотный брикет.

Станки, предназначенные для непрерывного производства евродров, разрезают их на отдельные бруски.

Конструктивные особенности: основные элементы

Главные составляющие пресса:

Некоторые модели дополнительно оснащают нагревателем и ножом.

Принцип работы

Смесь поступает в матрицу, где подвергается давлению со стороны пуансона. Происходит уплотнение сырья с одновременной формовкой.

По принципу действия станки делятся на 2 вида:

Видовое разнообразие

Существует несколько типов прессов:

Отличия состоят в способе создания давления и характеристиках брикетов.

Гидравлический

Станки этого типа имеют следующие характеристики:

Сырье загружают порциями в пресс-форму (стакан). После сжатия извлекают готовый брикет.

У гидравлических прессов 2 достоинства:

Недостатки:

Шнековый

Характеристики прессов:

Пресс работает по принципу экструзии: шнек продавливает смесь сквозь постепенно сужающееся отверстие – фильеру. Благодаря конической форме канала сила сжатия со стороны его стенок в несколько раз превышает давление, развиваемое винтом. Похожий эффект наблюдают при вбивании клина в щель, что приводит к раскалыванию древесного ствола.

Шнековый пресс продавливает смесь сквозь сужающееся отверстие.

Преимущества установки:

Недостаток шнекового пресса – высокая стоимость.

Ударно-механический

Характеристики оборудования:

Есть еще одна разновидность экструдера, когда сырье продавливает через фильеру поршень, двигающийся возвратно-поступательно.

По стоимости и производительности ударно-механические прессы занимают среднее положение между гидравлическими и шнековыми моделями. То же можно сказать о плотности бруска: она составляет 1–1,15 кг/куб.см. Он имеет сечение круглой формы (тип Nestro) со сквозным отверстием.

Ударно-механический пресс работает непрерывно.

Недостаток оборудования – ускоренный износ подшипника из-за ударного воздействия.

Несмотря на это, такие прессы получили широкое распространение благодаря оптимальному сочетанию цены установки и качества продукта.

Пресс-гранулятор

Это универсальный экструдер для изготовления мелкофракционного прессованного продукта. Если сырьем выступает измельченное зерно – на выходе получают комбикорм; если опилки, торф, шелуха семян и пр. – топливные гранулы (пеллеты). Преимущество малокалиберных брикетов состоит в возможности автоматической подачи их в камеру сгорания котла шнековым или поршневым питателем. Теплогенератор должен быть оборудован специальной пеллетной горелкой.

Критерии выбора пресса: на что обратить внимание

Выбирая станок, учитывайте следующее:

Способы создания устройства

Изготовить в домашних условиях экструдер невозможно. Все самодельные станки прессуют брикеты в форме (стакане) прерывистым способом.

Главная задача конструктора – обеспечить удельное давление хотя бы в 150 кг/кв.см. Эту величину определяют 2 фактора:

Подбирая соотношение этих параметров, достигают нужных характеристик.

Например, станок давит на порцию сырья с силой 1350 кгс. Если брусок имеет сечение 5х5 см, удельное давление составит:

P = 1350 / (5 х 5) = 54 кгс/кв.см

При столь низких показателях брикет будет крошиться. При уменьшении размеров его сечения до 3х3 см, конструктор увеличит удельное давление до:

P1 = 1350 / (3 х 3) = 150 кгс/кв.см

Существует несколько способов добиться большого усилия.

Задача конструктора состоит в обеспечении удельного давления пресса.

Использование мускульной силы и рычага

Это наиболее простой вариант пресса, все его элементы могут быть изготовлены в домашних условиях.

В качестве рычага используют прочную трубу, например усиленную водопроводную диаметром 40–50 мм со стенкой толщиной 4–4,5 (мм). Один ее конец снабжают осью и фиксируют в кронштейне так, чтобы другую сторону можно было поднимать и опускать.

На небольшом расстоянии от точки вращения крепят шток с пуансоном.

Сила сжатия будет равна Q = P * (L / L1), где:

Пример:

При таких условиях сила сжатия составит:

Q = 90 * (3 / 0,3) = 900 кгс

Нужно учесть, что такая же сила воздействует на кронштейн в точке вращения рычага, поэтому тот должен быть прочным.

Для достижения давления в 150 кгс/кв.см площадь сечения бруска должна быть равна:

S = 900 / 150 = 6 кв.см

Рычажную установку проектируют так, чтобы производить брикетирование в 1 прием. Иначе придется тратить время на подсыпку сырья, что приведет к снижению производительности.

Глубина погружения пуансона зависит от объема порции. Ее вычисляют по формуле A = H * (1 – (p1 / p2)), где:

Чем больше A, тем дальше нужно отнести шток от точки вращения. Но это приводит к уменьшению силы сжатия.

Подбор параметров производят так:

Если высокая производительность не нужна, делают брикет в несколько приемов, догружая сырье.

Чтобы увеличить силу давления на рычаг, можно привлечь помощника.

Применение гидравлического домкрата

Бытовой гидравлический домкрат развивает усилие в 30–40 тс. Если оснастить им пресс, доступная площадь формы составит:

S = 30000 / 150 = 200 кв.см

Гидравлический домкрат развивает большое усилие.

Такой станок можно оснастить несколькими формами. Тогда раму для пуансонов делают из прочного проката, например двутавра или толстостенной профилированной трубы.

Недостаток пресса на базе гидравлического домкрата состоит в большой продолжительности цикла. Зато у него выше производительность, а брикеты больше похожи на изготовленные промышленным способом.

Конструкция типового гидравлического пресса состоит из рамы и подвижной балки, на которую ставят домкрат. Возврат системы в исходное положение происходит за счет действия пружин

Винтовой механизм прессования

Еще одно приспособление для усиления мускульной силы – винт. Величину создаваемого им давления вычисляют на основании «золотого правила механики».

L1 / L2 = Q2 / Q1, где:

Пример:

За 1 оборот точка приложения мускульной силы, т.е. конец рукояти, пройдет путь:

L1 = 2 * П * 40 = 2 * 3,14 * 40 = 251,2 см

Пуансон опустится на L2 = 3 мм = 0,3 см. Сила воздействия с его стороны на сырье равна:

P2 = (L1 * P1) / L2 = (251,2 * 40) / 0,3 = 33493 кгс

Фактическое усилие будет меньше, т.к. часть энергии оператор израсходует на преодоление трения в паре винт-гайка. Средний КПД подобных приспособлений составляет 25–30%. Значит, рассмотренный в данном примере пресс давит на порцию сырья с силой 33493,3 * 0,25 = 8373,3 кгс.

Преимущества винтовых прессов:

Недостатки:

Оператор должен контролировать прилагаемое усилие, иначе можно сорвать резьбу.

Рекомендуется увеличивать давление понемногу и, как только будет получен приемлемый результат, поставить на винте метку, обозначающую крайнее положение.

Инструкция по изготовлению пресса

Для создания самодельного станка потребуются инструменты:

Порядок действий зависит от того, какой привод будет использоваться.

Ручной

Начинают с изготовления станины. Эта часть воспринимает все усилия, возникающие в элементах конструкции, поэтому она должна быть прочной. Станина представляет собой раму из толстого уголка или профилированной трубы с усилением в местах, подверженных наибольшему давлению.

На следующем этапе делают пресс-форму. Для этого от круглой или квадратной трубы с толстыми стенками отрезают фрагмент нужной длины. В нижней части стакана делают несколько тонких отверстий для выхода воздуха и влаги.

Нужно продумать способ извлечения готового брикета из формы.

Есть 3 варианта:

Форму помещают в емкость или обваривают по периметру бортиком, чтобы вылившаяся из нее в процессе прессования вода не растекалась.

Ручной пресс начинают с изготовления станины.

Пуансон вырезают из стального листа толщиной не менее 3 мм.

В завершение к станине приваривают кронштейн, предварительно вставив в него ось рычага, или 4 стойки с гайкой для винтового механизма.

Чертежи пресса для изготовления брикетов

С электромотором

К модели на базе гидравлического домкрата с насосом и двигателем предъявляют более высокие требования в части прочности. Действуйте в таком порядке:

Пресс готов к эксплуатации.

Полезные советы и общие рекомендации

Создатели самодельных станков для брикетирования советуют поступать так:

Используя в качестве связующего глину, проследите, чтобы в ней не было почвы. Иначе брикеты будут крошиться.

Источник