Lis na palivové brikety: možnosti výroby zařízení pro lisování pilin vlastníma rukama

Topení pilinami nebo hoblinami je pro obyvatele naší země běžná věc, zapůjčená z evropských zemí.Jejich obliba je dána nízkou cenou surovin a dobrou měrnou výhřevností při spalování. Vytvořením domácího lisu na brikety získáte kvalitní palivo prakticky za nic.

Prozradíme vám, jak vyrobit jednoduchý a levný stroj na výrobu briketovaného paliva. Článek, který navrhujeme, ukazuje design a poskytuje tipy pro montáž. Je uvedena technologie výroby a požadavky na výchozí dřevěný materiál.

Technologie výroby briket

Výroba pelet a briket z dřevního odpadu lisováním je dlouholetým procesem. Proto při vytváření domácího stroje pro získání vysoce kvalitního „evropského palivového dřeva“ nemusíte nic vymýšlet, ale můžete použít stávající vývoj.

Popis fyziky procesu

Použití sypkého dřevěného materiálu k vytápění nachází své uplatnění v malých kotelnách a topeništích. Piliny poskytují stejnou energii jako dřevo o podobné hmotnosti a obsahu vlhkosti, ale jejich skladováním v přirozeném stavu vytváří nečistoty a prach. Proto se takový odpad lisuje do briket různých tvarů.

S určitými předpoklady lze říci, že dřevo se skládá z vlákniny (celulózy) a její pojivové látky – ligninu. Každý kousek pilin a hoblin si díky tomuto polymeru zachovává svou celistvost. Aby se vytvořily pevné spoje mezi jednotlivými kusy, je třeba je také slepit.

Chemické složení dřeva a výrobků lisovaných z pilin je stejné. Ale fyzikální struktura brikety je odlišná od struktury pevné hmoty, což vede k jejímu delšímu spalování

Při procesu lisování je na piliny vyvíjen silný tlak, v důsledku čehož se z nich uvolňuje lignin a drží materiál pohromadě ve formě. Tato vazba samozřejmě není tak pevná jako u masivního dřeva, ale stačí, aby se výsledná briketa nerozpadla.

Množství ligninu ve dřevě vzhledem k suché hmotě závisí na druhu stromu:

• jedle: 30 %;
• borovice: 27 %;
• smrk: 27 %;
• osika: 22 %;
• bříza: 19 %.

Čím vyšší je procento obsahu ligninu, tím menší tlak je potřeba k jeho uvolnění. Proto je snazší samostatně vyrábět brikety na bázi pilin z jedle než z břízy.

Kromě klasického výrobního lisu hromadná paliva K dispozici je také vytlačovací stroj. Podstatou jeho práce je, že při působení šroubu látka prochází postupně se zužujícím kanálem.

To vytváří velmi vysoký tlak. Implementace této možnosti doma je však složitá a vyžaduje specifické znalosti, takže je lepší zaměřit se na modely s plísní.

Použití lepidla

V průmyslové výrobě lisovaného paliva se používají stroje k vytvoření tlaku v rozsahu 500 – 3000 atm. Někteří výrobci (například německá společnost RUF) tvoří briketu kombinací stlačení o síle 2000 atm. a ohřev suroviny na teplotu 150 °C. Hustota takových produktů dosahuje 1,2 kg/dm³.

Průmyslový lis na piliny je drahý a má vysokou produktivitu.Pro výrobu briket v malém množství je nerentabilní

Pokud si vyrobíte briketovací lis ze šrotu vlastníma rukama, nebudete schopni takových vlastností dosáhnout. Produkty tedy budou mít určitě nižší hustotu a budou náchylnější k drobení.

Vykompenzujte nedostatečné uvolňování ligninu a dosáhněte větší pevnosti brikety z pilin možné přidáním lepidla třetí strany, například:

• Kaše. Potřebný hmotnostní podíl tohoto pojiva rozpuštěného ve vodě je od 5 do 10 % z celkové hmotnosti.
• Vlhká vlnitá lepenka.
• Nejlevnější lepidlo na tapety ředěné vodou.

Procento vlnité lepenky nebo lepidla se určuje experimentálně, protože závisí na velikosti pilin, jejich vlhkosti a tlaku vytvořeného ve formě.

Požadavky na použité suroviny

I při použití průmyslových zařízení je obtížné získat kvalitní brikety nebo pelety z dřevního odpadu, pokud je jejich tloušťka větší než 4 mm. Velikost materiálu pro domácí zařízení by měla být menší. To je způsobeno nižším tlakem a nedostatečným ohřevem suroviny.

V ideálním případě by průměr pilin a tloušťka třísky neměly být větší než 2 mm. Naprostá většina dřevního odpadu těmto parametrům vyhovuje.

Ale jsou chvíle, kdy jsou suroviny ucpané malými větvemi, štěpkami nebo úbytkem (kousky kůry). Poté, před lisováním, aby se získala homogenní hmota, je nutné provést předběžnou přípravu - rozdrtit materiál průchodem přes drtič.

Drtič na výrobu dřevního odpadu do tloušťky 2 mm si můžete vyrobit sami. Běžný zahradní drtič nebude fungovat, protože produkuje velkou velikost frakce

Chcete-li dosáhnout dobré hustoty briket, musíte se vyhnout surovinám zaneseným trávou, pískem nebo zeminou. Půdně-vegetativní vrstva na rozdíl od jílu nemá adstringentní vlastnosti, takže vylisovaný výrobek se snadno rozpadne.

Musíte také dodržet procentuální poměr množství kůry – neměl by být větší než 5 %. Není možné to změřit, ale vizuálně se piliny se značným množstvím úbytku zdají tmavší. Piliny musí být suché. Zvýšená vlhkost vede k větší kypřenosti briket a snížení její měrné výhřevnosti.

Suroviny můžete v létě sušit buď na slunci, nebo ve větraném prostoru. V zimě by mělo být sušení prováděno na verandě nebo jiné technické místnosti s mírně pozitivní teplotou. Pro intenzivnější odpařování můžete použít nucené větrání.

Vlhkost pilin nebo hoblin by se měla měřit podle výše uvedené tabulky. Použití vlhkoměru neposkytne správný výsledek, protože může určit pouze hodnotu na povrchu hromady

Pokud je tlak v domácím lisu na výrobu briket z pilin nedostatečný k uvolnění ligninu, pak se suroviny nesuší, ale namáčejí se ve vodě spolu s dalším upevňovacím prostředkem. V tomto případě se při míchání dosáhne lepší homogenity a při hutnění se odstraní přebytečná vlhkost.

Základní prvky tisku

Hlavními prvky běžného lisu jsou forma (sklo, do které se vkládá sypká hmota), píst a mechanismus vytvářející tlak. Není těžké je vyrobit svépomocí, jak jsou typické pro briketovací stroje.

Zařízení na plísně

Sklo, do kterého se sypou piliny nebo hobliny, se nazývá forma nebo komora.Parametry brikety budou záviset na její geometrii.

Ať už bude tvar průřezu skla jakýkoli, bude se jednat o typ brikety. Jeho délka ale může být velmi odlišná, ale rozhodně nepřesahující výšku forem

Komora je typicky konstruována z odřezků kulaté nebo tvarované ocelové trubky. Základna pístu, která vstupuje do skla, je vyříznuta ze silnostěnné (alespoň 3 mm silné) desky.

Při výrobě formy je třeba vzít v úvahu poměr následujících množství:

• plocha průřezu formy (s, cm²);
• aplikovaný tlak na píst (u, kgf);
• měrný tlak na suroviny (p, kgf/cm²).

Tyto veličiny spolu souvisí vztahem:

p=u/s

Brikety s přídavným pojivem dobře drží svůj tvar, pokud jsou formovány při specifickém tlaku větším než 150 atm. (1 atm. ≈ 1 kgf/cm²). Na základě možnosti síly generované pístem se vypočítá plocha průřezu komory.

Například, pokud existuje 10tunový hydraulický zvedák, pak:

s < u / p = 10 000 / 150 = 67 cm².

Pro takové podmínky je vhodná profilová čtvercová trubka s délkou strany 80 mm nebo kruhová trubka o jmenovitém průměru do 90 mm.

Délka výsledné brikety (l) závisí na výšce formy (h), hustota surovin v původním suchém (q₁) a briketované (q₂) podmínka:

l = h* (q₁ /q₂)

Po prvním stlačení navíc můžete chipsy nasypat do sklenice znovu a postup opakovat. Tímto způsobem můžete délku výsledného produktu přivést téměř do výšky lisovací komory.

Při lisování pilin se z brikety uvolňuje vlhkost. Aby mohl volně vycházet, je komora perforována malými, ale často rozmístěnými otvory.

Odtok vody z komory můžete zajistit otvory, které jsou vyrobeny pomocí vrtáku do kovu 2-3 mm

Po vytvoření brikety je nutné ji vyjmout z formy. Použití pružiny a falešného dna, jak se často doporučuje na internetu, je nepraktické. Vysoký tlak pružinu zcela stlačí, takže se časem její tvar zdeformuje, což způsobí, že ztratí své vlastnosti.

Proto je potřeba buď vyrobit odnímatelné dno formy a vytlačit briketu, nebo postavit skládací sklenici. V druhém případě mu budete muset vyrobit další košili z tyče.

Dostupné metody vytváření tlaku

Existují tři běžné způsoby, jak dosáhnout tlaku, který se dobře hodí pro domácí lis na palivové brikety: pomocí páky, hydraulického zvedáku nebo šroubu. Každá z nich je svým způsobem dobrá a jejich realizace v praxi není příliš obtížná.

Využití svalové síly a páky

Obvykle se jako páka používá kovová trubka. Neměl by se ohýbat pod vlivem lidské svalové síly. Vhodné je například zesílené vodovodní potrubí o průměru 40 nebo 50 mm s tloušťkou stěny 4 - 4,5 mm.

Vzorec pro výpočet tlakové síly pístu (m) v závislosti na síle vyvinuté osobou (M), vzdálenosti od pístu k bodu upevnění páky (l) a její celkové délce (L)

Délka páky a vzdálenost od otočného bodu ke spojení s pístem se volí nejen na základě dosažení požadovaného tlaku. Dalším důležitým parametrem je hloubka zanoření pístu do skla (v, cm).

Vypočítá se pomocí vzorce:

h = R * (l / L)

Zde R (cm) je výška, do které spadne konec páky.

Je vhodné provést konstrukci tak, aby hloubka ponoření pístu byla dostatečná k vytvoření brikety bez opakovaného stlačování s předběžným přidáním materiálu. Tím se výrazně zvýší rychlost výroby.

Požadovanou hloubku ponoření pístu (h, cm) lze vypočítat se znalostí počátečního suchého stavu (q₁) a briketované (q₂) hustota surovin a výška skla (H):

h = H* (1 – q₁ /q₂)

Pokud z nějakého důvodu dojde k chybě (většinou v důsledku nesprávného stanovení počáteční hustoty suroviny) a hloubka ponoření pístu nestačí k tomu, aby udělila výrobku požadovanou tvrdost, pak není nutné trávit celou strukturu.

Můžete buď snížit výšku skla, nebo přidáním pilin lisovat jednu briketu dvěma nebo třemi průchody.

Použití hydraulického zvedáku

K vytvoření silného tlaku se používají hydraulická zařízení, jako jsou obvyklé zvedáky na láhve. V domácnosti, kde je automobil nebo jiné zařízení, jsou zpravidla takové hydraulické jednotky k dispozici, ale jejich nosnost může být nedostatečná.

Konstrukce typického hydraulického lisu se skládá z rámu a pohyblivého nosníku, na kterém je umístěn zvedák. Systém se působením pružin vrátí do původní polohy

Zvedáky jsou levné. Modely určené pro 30-40 tun lze tedy zakoupit za méně než 5 tisíc rublů. A s takovými indikátory je již možné získat brikety velkého průřezu nebo několik (3-5) kopií běžné velikosti najednou.

Pro výrobu několika briket současně je potřebný počet forem umístěn v řadě. Střední pohyblivý rám musí být pevný, aby se časem neohýbal. Nejlépe se vyrábí z I-nosníku nebo silnostěnné profilové trubky.

Samotný proces lisování trvá déle než při použití pákového provedení. Použití výkonného hydraulického zvedáku však umožňuje dosáhnout mnohem většího specifického tlaku na obrobek. Brikety jsou rovnoměrnější a hustší a již mají atraktivní vzhled.

Šroubový lisovací mechanismus

Princip činnosti ručního šroubového lisu je podobný jako u pákového lisu, pouze působící síla je přenášena pod úhlem 90°. Čím větší je průměr rukojeti a čím menší je stoupání závitu, tím větší je faktor zvýšení tlaku.

Šnekový lis na piliny je podobný odšťavňovači. Tlak v něm vytvořený je však mnohem větší. Proto by pevnost závitového mechanismu měla být vyšší

Tato konstrukce také umožňuje generování většího tlaku než u stroje na bázi páky. Jeho významnou nevýhodou je nejpomalejší provozní rychlost mezi prezentovanými možnostmi.

Mezi výhody však patří:

• jednoduchost designu;
• možnost pořídit si takový lis za málo peněz s drobnými úpravami pro potřeby briketování;
• malá velikost.

Při práci se šroubovým lisem byste jej neměli používat „nadoraz“, když fyzická síla již nestačí na otočení mechanismu. V tomto případě působí na závit na jedné straně síla působící osobou a na druhé straně (v úhlu 90°) je odporová síla výsledné brikety. To povede k rychlému opotřebení nebo zlomení závitu.

Abyste to nepřehnali a nezlomili mechanismus, musíte na zkušebních kopiích dosáhnout dostatečného výsledku a buď nainstalovat držák, nebo udělat značku na závitu značkou, která označí jeho maximální přípustnou polohu.

Závěry a užitečné video k tématu

Výroba domácího pákového lisu.Výroba hlavních dílů a popis principu činnosti:

Zdokonalení konstrukce stroje a samotného procesu lisování briket:

Stroj pro současnou výrobu několika briket na bázi hydraulického zvedáku:

Vyrobit si briketovací stroj na piliny sami není těžké. Pro vytvoření tlaku si můžete vybrat, zda použijete pákový, hydraulický nebo šroubový princip. Musíme si však uvědomit, že kvalita vyráběných výrobků bude záviset nejen na sestaveném mechanismu, ale také na přípravě surovin.

Správně nastavený proces pomůže zajistit vaší farmě kvalitní a levné palivo a dokonce zorganizovat jeho prodej.

Chtěli byste mluvit o tom, jak jste vlastníma rukama vyrobili brikety na topení? Máte cenná doporučení k tématu článku, o která jste ochotni se podělit s návštěvníky webu? Pište prosím komentáře do bloku níže, sem vkládejte fotky a ptejte se.