Топливные брикеты своими руками: варианты сырья, технология, оборудование

Вопрос о том, как изготовить топливные брикеты своими руками, в последнее время возникает у многих собственников частных домов, желающих обогревать жилые помещения своего дома при помощи такого топлива. Актуальность данного вопроса объясняется еще и тем, что в качестве такого топлива могут использоваться как прессованные опилки, так и брикеты, изготовленные из других видов сырья (такие, как солома, тростник, древесная кора, сухие листья, хвоя, каменноугольная пыль и мелкие фракции торфа).

Таким образом, если иметь в своем арсенале устройство для изготовления брикетов, можно решать с его помощью одновременно две задачи: производить для своих нужд недорогое, но эффективное топливо и при этом утилизировать отходы. Между тем следует учитывать, что недорогим такое топливо будет только в том случае, если сырье, из которого его планируется изготавливать, достается владельцу устройства для брикетирования по невысокой цене.

Самодельные брикеты из бумаги и опилок

Достоинства пеллет перед другими видами твердого топлива

Широкое распространение топливных брикетов, которые также называют евродровами и пеллетами, обусловлено целым перечнем их достоинств:

• компактными размерами, что обеспечивает удобство хранения и транспортировки;
• выделением небольшого количества дыма и минимальным искрением при горении;
• длительным периодом горения (если сравнивать с обыкновенными дровами, прессованное топливо из опилок горит как минимум в два раза дольше);
• экологическо й чистотой (спрессованные из отходов материалов природного происхождения, топливные брикеты при горении не выделяют вредных для человека и окружающей среды веществ);
• невысокой зольностью (количество золы, образующейся после полного сгорания пеллет, в среднем не превышает 1 % от общей массы использованного топлива).

Главные достоинства топливных брикетов – длительное горение и минимум золы

Используемое сырье

Топливные брикеты в домашних условиях, а также в условиях производственного предприятия изготавливают из различных видов сырья, в роли которого чаще всего выступают отходы различного происхождения. Так, в зависимости от используемого для брикетирования сырья это могут быть:

• брикеты для топки из опилок;
• пеллеты из соломы;
• топливные брикеты из листьев или хвои;
• торфяные брикеты;
• топливные брикеты из бумаги или картона;
• угольные брикеты;
• пеллеты из пшеничной, рисовой и гречишной шелухи;
• топливные брикеты, которые делаются из лузги подсолнечника.

Чаще всего в домашних условиях организуют производство топливных брикетов из опилок, поскольку такое сырье несложно найти в требуемых количествах и обходится оно недорого. Кроме того, брикетированное топливо, изготовленное из такого сырья, характеризуется достаточно высокой теплоотдачей, что делает его производство и последующее применение целесообразным с финансовой точки зрения.

Вот из такой горки опилок можно получить довольно эффективное топливо

Технология изготовления

Технология изготовления топливных брикетов в домашних условиях практически не зависит от используемого для прессовки сырья:

1. Сырье, из которого планируется изготовить топливные брикеты, очищается от посторонних примесей и измельчается.
2. В измельченную сырьевую массу добавляется глина, которая будет выполнять функции связующего вещества. Вместо глины в качестве связующего компонента можно использовать обойный клей, размоченную бумагу или картон.
3. В сырьевую массу, чтобы сделать ее более пластичной и податливой для прессования, добавляется вода.
4. Смесь, состоящую из основного сырья, воды и связующего вещества, порционно помещают в полость матрицы, а затем оказывают на нее давление, используя для этого пуансон, соединенный посредством штока с рычажным, винтовым или гидравлическим силовым механизмом. При оказании давления на сырьевую массу, из которой формируется топливный брикет, надо следить за тем, чтобы из нее вышла вода (чем больше, тем лучше).
5. После того как топливный брикет будет сформирован, его извлекают из внутренней полости матрицы и просушивают на открытом воздухе до такого состояния, чтобы влажность данного изделия не превышала 13 %.

Технология производства брикетов

Чтобы детально познакомиться с тем, как осуществляется изготовление топливных брикетов своими руками, рекомендуем посмотреть соответствующее видео.

Необходимое оборудование

Как становится понятно из вышеописанной технологии, для изготовления брикетированного топлива потребуется соответствующее оборудование, которое несложно изготовить своими руками. Основным устройством является пресс, который и обеспечивает формирование из рассыпчатой сырьевой массы брикета, отличающегося плотной и однородной внутренней структурой. В качестве силового органа, при помощи которого самодельный пресс для изготовления топливных брикетов будет оказывать давление на используемое сырье, может быть использован винтовой, рычажный или гидравлический механизм.

Самостоятельно изготовить станок для производства топливных брикетов в домашних условиях можно по несложной конструктивной схеме, в которую входят следующие составные элементы:

1. приводной механизм, который, как уже говорилось выше, может быть винтовым, рычажным или гидравлическим;
2. несущая рама, на которой фиксируются все элементы конструкции устройства;
3. матрица, во внутренней полости которой из сыпучей сырьевой массы происходит формирование топливного брикета;
4. пуансон, посредством которого оказывается давление на сырьевую массу;
5. смесительный барабан (в нем происходит смешивание всех компонентов, входящих в состав сырьевой массы);
6. лотки, предназначенные для загрузки в матрицу сырьевой массы и выгрузки из ее рабочей камеры готовой продукции.

Схема самодельного ударного станка с электроприводом

3D модель ударно-механической части пресса для производства брикетов

Чтобы сделать брикеты из опилок или любого другого подходящего сырья, одного пресса недостаточно: для этого потребуется еще и вспомогательное оборудование:

• дробилка, при помощи которой предварительно очищенное сырье будет измельчаться до фракций требуемого размера;
• сетчатые лотки, на которых будет осуществляться сушка готовых брикетов;
• вентиляционная установка, необходимая для того, чтобы выводить из зоны измельчения сырья образующуюся при этом пыль.

Самодельный измельчитель биомассы на базе электрической дрели с насадкой-миксером

Евродрова своими руками можно производить не только при помощи винтового, рычажного или гидравлического прессового оборудования, но и посредством технических устройств других типов. В частности, можно применять брикетировочное оборудование ударно-механического и экструзионного типа.

Как и устройства винтового и рычажного типа, брикетировочное оборудование, работающее по ударно-механическому принципу, относится к категории наименее затратных в плане самостоятельного изготовления. При использовании такого оборудования, как и при применении устройств винтового и рычажного типа, производимые топливные брикеты не отличаются высокой плотностью, что делает их не слишком устойчивыми к повышенной влажности и значительно снижает уровень их теплоотдачи. Кроме того, такие брикеты для отопления, отличающиеся достаточно рыхлой внутренней структурой, неустойчивы к механическим повреждениям, что исключает возможность их транспортировки на значительные расстояния.

Пресс заводского изготовления ВТ60

Технология, предполагающая применение прессового оборудования экструдерного типа, используется преимущественно для изготовления евродров в производственных условиях. Сделанный с использованием такого оборудования топливный брикет отличается плотной внутренней структурой и, соответственно, высокой устойчивостью к механическим повреждениям. Давление на прессуемое сырье при использовании экструдерного оборудования оказывается шнеком, который, вращаясь, перемещает сыпучую массу к отверстиям матрицы и продавливает ее через них. В результате формируются плотные бруски цилиндрической или шестигранной формы.

Пресс гидравлический Green-440 для производства брикетов RUF

Чтобы изготовить топливные брикеты при помощи экструдерного пресса, в состав сырья можно не добавлять связующих веществ. Такое оборудование за счет особенностей своей конструкции способно обеспечивать огромное давление на прессуемое сырье, в результате чего из последнего выделяется природное вещество лигнин, которое и выступает в функции связующего компонента.

Если вы решили изготовить прессовое оборудование данного типа своими руками, имейте в виду, что это достаточно затратное мероприятие, так как требует использования дорогостоящих материалов и специальных устройств. Именно поэтому вариант самостоятельного изготовления прессового оборудования экструдерного типа рассматривается домашними мастерами нечасто.

Производство топливных брикетов из бумаги и картона

Как уже было сказано выше, своими руками топливные брикеты можно изготавливать не только из отходов деревообработки, но и из других видов сырья, в частности бумаги и картона. Топливные брикеты из этих материалов могут стать отличной альтернативой дровам и успешно использоваться для обогрева домов. К достоинствам, которыми отличается бумажный топливный брикет, кроме невысокой стоимости такого топлива, также следует отнести:

• достаточно длительное время горения, которое составляет порядка двух часов;
• высокую теплоотдачу, значение которой даже превышает аналогичный параметр брикетов, изготовленных из угольной крошки;
• низкую зольность, значение которой составляет порядка 5 % от общей массы использованного топлива.

Такую «таблетку» биотоплива может сделать практически каждый

В связи с этим многие домашние мастера задумываются о том, как сделать брикеты из бумаги своими руками. Для создания топливных брикетов из такого доступного сырья можно использовать простейшее прессовое оборудование, которое легко изготовить самостоятельно. Силовым органом такого пресса, который будет создавать требуемое для прессования размоченной сырьевой массы давление, может выступать винтовой, рычажный или гидравлический механизм.

Для изготовления формы подойдет канализационная труба и толстая фанера

Нижняя пластина должна плотно входить в трубу

Небольшое количество смеси, состоящей из бумаги, опилок и клеящего состава, можно замесить в тазике с помощью дрели-миксера

Для сдавливания смеси используется любой ручной пресс

Таким образом, реализовать желание формировать топливные брикеты из опилок своими руками (или аналогичный вид топлива из любого другого подходящего сырья) достаточно легко. Главное, чем следует руководствоваться, принимая решение об организации такого домашнего производства, – это возможность обеспечивать его требуемым количеством дешевого сырья. Только при наличии такой возможности целесообразно изготавливать евродрова в домашних условиях.

Как сделать брикеты из опилок

Нельзя отрицать, что брикеты из опилок — это один из самых эффективных видов твердого топлива, используемых для отопления дома. Они высококалорийны (выход тепла — около 5 кВт с 1 кг при сжигании), имеют небольшую зольность, а также удобны в складировании, поскольку занимают мало места. Но вот дешевым это горючее точно не назовешь, топить котел или печь евродровами в течении всего сезона может себе позволить далеко не каждый.

Отсюда и возникает интерес у многих домовладельцев – а нельзя ли как-то сделать топливные брикеты своими руками? Особенно когда есть для этого сырье по мизерной цене. Решение этого вопроса как раз и является темой данной статьи. В ней будут рассмотрены различные технологии производства брикет из опилок и других видов сырья на производстве и в домашних условиях. По итогу станет понятно, при каких обстоятельствах имеет смысл браться за это дело.

Способы изготовления брикетов

Чтобы получить представление, как можно сделать топливные брикеты своими руками, надо вначале изучить, как их производят в заводских условиях. Подготовительный этап при любой технологии одинаков и заключается в измельчении и сушке сырья. Таковым выступают, конечно же, опилки и более крупные отходы деревообрабатывающего производства, которые перерабатываются для изготовления брикет. Затем сырье подвергают просушиванию с целью довести его влажность до показателя не более 8—10%.

Для справки. Также в качестве исходного материала для производства евродров могут служить различные агропромышленные отходы (шелуха, лузга семечек) и даже угольная пыль.

Дальше начинается основная операция – брикетирование, проще говоря, — прессовка опилок. На сегодняшний день это проделывают двумя способами:

1. Формование из опилок брикетов на гидравлическом прессе.
2. Производство методом экструзии.

Надо сказать, что при обеих технологиях результат достигается за счет сильного сдавливания древесного сырья, вследствие чего из него начинает выделяться природный компонент — лигнин. Он и служит связующим веществом для этой рассыпчатой массы, других не предусматривается. Разница только в способе сдавливания, в первом случае используется гидравлический пресс для брикетов, развивающий усилие 300—600 Бар.

От такого сжатия сырье самопроизвольно разогревается, что только способствует формованию прочного прямоугольного «кирпичика». Как функционирует брикетировочная линия с гидравлическим прессом, показано на видео:

Вот так шнековым прессом выдавливаются евродрова

Экструзионный метод производства брикет из опилок легко понять на примере обычной домашней мясорубки или соковыжималки. Сырье загружается в приемный бункер агрегата и перемещается шнеком в сужающийся рабочий канал конической формы. Там и происходит его сжатие, при этом шнековый пресс для брикетов развивает чудовищное усилие – до 1000 Бар.

На выходе получаются дрова из опилок в виде шестигранника, которые проходят дополнительную термическую обработку и отрезаются в один размер специальным ножом. Устройство шнекового пресса для опилок в разрезе показано на чертеже:

Основная нагрузка ложится на шнек (поз. 5) и коническую втулку (поз. 7), износ деталей напрямую зависит от количества выдавленных брикетов

Изготовление в домашних условиях

Понятно, что приобретать столь мощное оборудование, чтобы прессовать брикеты у себя дома – пустая затея. Даже если вы располагаете средствами и дармовым сырьем, окупить его стоимость удастся только в том случае, если прессовать дрова из опилок на продажу. Это значит, что выдержать традиционную технологию с выделением лигнина не удастся.

Подсказка. Отходы зимней обрезки деревьев отлично пойдут на брикетирование, если их предварительно измельчить дробилкой. О процессе сборки такого измельчителя веток читайте в отдельном материале.

Взамен домашние умельцы приспособились для формования «кирпичиков» использовать разные связующие, например:

• обойный или другой самый дешевый клей;
• глина;
• бумага, гофрокартон.

Чтобы не покупать дорогое сушильное и прессовое оборудование, в домашних условиях топливные брикеты делают следующим образом. Опилки замачивают в воде и тщательно перемешивают с глиной в пропорции 1 : 10, либо добавляют размоченный картон или обойный клей. Получившуюся смесь для изготовления брикет помещают в форму самодельного ручного пресса для опилок и сжимают усилием рук. Затем «кирпичик» извлекают из формы и кладут сушиться естественным путем, на улице.

Для справки. По этой технологии сообразительные хозяева прессуют брикеты из любых доступных материалов, способных гореть: из соломы, бумаги, картона, листьев, шелухи семечек и так далее.

Оборудование для производства

Простейший пресс для изготовления топливных брикетов, сделанный своими руками, имеет винтовой ручной привод. Формовочная емкость с перфорацией наполняется смесью и устанавливается под станину, давление создается за счет закручивания винта. Конструкция очень проста и подробно рассказывать о ней нет смысла, достаточно посмотреть на рисунок.

Подобные винтовые станки для прессования брикет из опилок не слишком популярны в силу низкой производительности. Слишком уж много уходит времени на загрузку емкости, закручивание винта и извлечение готового изделия. Куда быстрее и проще выдавливать «кирпичики» на самодельном прессе с длинным рычагом и механизмом выталкивания брикеты наружу. Для ускорения процесса к станине можно приварить 2 формы вместо одной.

Ручной станок на 2 формы с рычагом из трубы

Некоторые мастера-умельцы могут похвастать и более совершенным механизированным оборудованием. И правда, ручной станок можно усовершенствовать и повысить производительность брикет, установив вместо ручного привода гидравлический домкрат. Чтобы собрать такой агрегат, придется немало повозиться, зато и результат получится куда лучше.

Ручной станок с гидравлическим домкратом

Примечание. Даже используя гидравлический домкрат в самодельном прессе, создать давление хотя бы 300 Бар все равно не удастся. Поэтому воспроизвести заводскую технологию без добавления воды и связующих все равно не получится.

Невзирая на большие трудности с изготовлением деталей, кое-кому из мастеров удалось собрать шнековый пресс и получить брикеты довольно приличного качества. Об этом свидетельствуют отзывы таких людей на форумах. Но все они отмечают большие затраты на производство деталей шнека и корпуса из стали высокого качества. Опять же, без электрического привода здесь не обойтись, при самом скромном подсчете требуется двигатель мощностью не менее 7 кВт.

Самодельные брикеты – за и против

Причины, из-за которых данный вид топлива очень привлекателен, понятны. Когда у человека имеется собственное древесное производство либо возможность дешево покупать опилки для брикет, то мысли об их изготовлении в домашних условиях вполне закономерны. Дело в том, что далеко не всякая отопительная техника приспособлена для сжигания опила. Как правило, древесная мелочь в обычной печи или котле сгорает быстро и отдает мало тепла, да еще и половина просыплется в зольник.

Для успешного сжигания отходов древесины нужен специальный котел шахтного типа или верхнего горения. Сделать такой довольно сложно, гораздо радужнее видится перспектива прессования опилок в топливные брикеты.

Оказывается, здесь тоже не все так просто и вот почему:

1. Покупать заводское сушильное и прессовое оборудование – неоправданно дорогое мероприятие. Дешевле приобрести готовые евродрова.
2. Можно сделать пресс для брикет самому и делать их кустарным способом. Но изделия будут низкого качества и дадут мало тепла, а времени отнимут много.

После выдавливания воды и последующей сушки брикет становится довольно легким

Пункт второй требует разъяснения. Из-за невозможности соблюсти технологию «кирпичики» после сушки получаются легкими из-за малой плотности. Их удельная теплота сгорания втрое ниже, чем у древесины, значит, для отопления их понадобится втрое большее количество. Весь процесс займет массу времени и отнимет много энергии. Да и хранить такой объем топлива, чтобы оно не набралось влаги, весьма затруднительно.

Познавательное видео для энтузиастов, желающих давить заняться ручным брикетированием разнообразных домашних отходов:

Заключение

Изготавливать топливные брикеты своими руками на самодельном оборудовании, в принципе, можно. Но для этого нужно иметь достаточно свободного времени и место для сушки и хранения горючего. Также важно, чтобы опилки не приходилось возить издалека или дорого покупать. При таком раскладе мероприятие вообще теряет всякий смысл, лучше уж купить грузовик дров. Выбор за вами, уважаемые домовладельцы.