Современные технологии проявляют себя там, где, казалось бы, ничего нового не придумаешь. Примером тому являются топливные брикеты или, как их еще называют, евродрова. Это та же древесина, но за счет спецобработки получившая новые свойства, позволяющие ей сгорать с большей эффективностью.
Для их создания не требуются космические технологии – простейший станок для изготовления топливных брикетов представляет собой пресс. Поэтому наладить получение современного топлива с некоторыми свойствами, улучшенными по сравнению с обычными дровами, можно и своими руками.
Чем хороши брикеты
Топливный брикет – измельченная древесина и древесные отходы, спрессованные в форму, удобную для транспортировки и хранения.
В результате обработки на станках прессованием под высоким давлением готовые брикеты приобретают новые качества. Их применение вместо обычных дров в печах, каминах и дровяных котлах дает следующие преимущества:
- повышенная температура горения и, соответственно, лучшая теплоотдача;
- большая плотность брикетов приводит к более длительному горению одинакового объема;
- уменьшенное образование сажи и зольных остатков;
- брикеты выпускаются различной формы – короткие цилиндры, прямоугольные кирпичи. Но в любом случае они удобны для хранения и переноски.
Если сравнивать с обычными дровами, то ни по одному параметру евродрова не будут хуже. К недостаткам можно отнести то, что по внешнему виду брикета не всегда можно определить конкретную древесину, из которой он изготовлен. И если, например, требуется именно березовый брикет, то приходится положиться на добросовестность производителя.
Изготовление промышленным способом
Первым этапом при получении топливных брикетов в промышленных условиях является измельчение материала на специальных станках. Зачастую сырьем для изготовления брикетов служат отходы деревообработки – стружки, опилки, щепки. Крупные куски дерева измельчаются до состояния опилок размером не более 4 мм.
Затем происходит тщательная сушка древесины. Удельная влажность материала доводится до 10% и даже меньше. Чем суше древесина для последующего брикетирования, тем лучше качество готового топлива.
Завершающий этап – получение самих топливных брикетов. Для этого подготовленное сырье подвергают мощному давлению. Происходит повышение температуры, а из древесной массы выделяется клейкий компонент – лигнин. При большом давлении и в присутствии связующего лигнина древесная масса формируется в единый твердый брикет.
Плотность такого продукта превышает плотность природной древесины в 1,5-2 раза, что обеспечивает брикетному топливу повышенную теплоотдачу и увеличивает длительность горения. При промышленном производстве евродров различают два способа сдавливания.
Метод прессования
В случае прессования исходное сырье подвергается давлению в подготовленных формах с помощью гидравлического пресса. Типовая величина давления в станке для прессовочного производства топливных брикетов составляет 300-600 атмосфер. На выходе получаются брикеты в виде прямоугольных кирпичей или коротких цилиндров, в зависимости от формы, в которой они прессуются.
Метод экструзии
При этом методе происходит постоянное выдавливание древесной массы из выходного отверстия рабочего канала. Сырье загружается в бункер, оттуда подается в рабочий канал, где дополнительно разогревается. Канал выполнен в виде конуса, сужающегося к выходу. Подача сырья из бункера и его сдавливание в рабочем канале производится на станке шнековым винтом. Подобный пресс на основе шнека обеспечивает давление на сырьевую массу до 1000 атмосфер. Выходящая из экструзионной установки спрессованная «колбаска» охлаждается и нарезается на стержни нужного размера.
Технологический процесс
Для изготовления брикетов потребуется глина и, конечно, опилки. Их смешивают в пропорции 10:1, добавляют воду до тех пор, пока консистенция раствора не станет формообразующей. Очень важно, чтобы глина, которая является основным связующим элементом, равномерно занимала весь объем опилок.
Можно перемешать смесь вручную, но лучше воспользоваться строительным миксером. Он сделает эту работу быстро и качественно.
Чтобы провести формовку брикетов, подойдут самые разные материалы:
- ящики;
- выброшенные кастрюли;
- любая емкость.
Наилучшими формовочными материалами считаются ящики, т. к. они имеют точную геометрическую конфигурацию, прямоугольное сечение. В таком виде их легче хранить, потому что складирование не вызовет никаких сложностей.
Формование будущего топлива должно проводиться при прессовании готового раствора.
Последняя операция изготовления – сушка. Хорошо, когда на улице стоит яркая солнечная погода, потому что брикеты в таких условиях очень быстро сохнут.
Для придания прочности необходимо дно ящика и его стенки до процесса формирования проложить бумагой. Затем насыпать подготовленный раствор и провести прессование.
Брикетирование своими руками – за и против
Самостоятельно сделать пресс и наладить производство топливных брикетов возможно. Но это требует материальных затрат, физических усилий и времени. Надо учитывать и то, что достичь качества евродров, выпускаемых в заводских условиях, вряд ли получится. Конечно, можно приобрести станок, мало уступающий производственному, но затраты на приобретение будут колоссальными.
Необходимо хорошо представлять, для чего требуется собственное производство, какие есть для этого условия и какие предстоят затраты. Может быть, и не стоит отказываться от обычных дров или лучше закупать для отопления уже готовые брикеты.
Плюсы
Положительные стороны домашнего изготовления состоят в следующем. Собственные топливные брикеты не дадут качества горения, как у покупных, но будут эффективнее дров.
Если есть возможность получения большого количества древесных отходов – опилок, мелких обрезков, стружки, коры, – то из них выгоднее сделать спрессованные дрова. Опилки и стружка в чистом виде малопригодны для горения, а после обработки на станке для прессовки опилок из них выходит хорошее топливо.
Можно пустить в дело не только дровяные, но и любые другие горючие отходы – солому, сухие листья, бумагу, картон. По отдельности из них горючий материал – никакой, а в брикетах будет толк. Брикетированное топливо удобно для складирования и для загрузки в топку.
Минусы
Но есть и недостатки, о которых следует помнить. Попытки улучшить качество самодельных евродров могут привести к тому, что будет покупаться дорогостоящее оборудование или постоянно дополняться существующее. В итоге окажется, что выпуск собственных брикетов не оправдает затраты.
Самодельным топливным брикетам требуется место для качественной сушки. Просушивание на солнце не всегда оправданно. Требуется просторное сухое помещение. Хранить самодельные брикеты тоже надо так, чтобы они не впитывали влагу.
Домашние связующие материалы
На самодельных станках добиться давления, при котором из древесной массы выделяется лигнин, практически невозможно. Поэтому в сырье для самостоятельного брикетирования обязательно надо добавлять материалы, которые помогут связать, склеить сырье в монолитный брикет. Чаще всего для этих целей используют:
- глину. Объемная пропорция 1 к 10 древесного сырья;
- клей. Годится любой, но, естественно, лучше брать самый дешевый;
- измельченную бумагу или картон. Помимо того что это тоже горючий материал, в бумаге содержится лигнин. А бумажный лигнин свои клейкие свойства проявляет при замачивании. Правда, потом понадобится дополнительное время на просушку брикетов, содержащих бумагу.
Чтобы связующие добавки в полной мере проявили свои свойства, их надо тщательно перемешивать с горючим сырьем, а потом эту смесь замачивать в воде.
Обратите внимание! При промышленном производстве сырье перед прессовкой тщательно высушивают, а при самодельном – тщательно замачивают.
В этом основное отличие домашнего изготовления. Сушат топливные брикеты уже после прессовки, чтобы они затвердели, держали форму и хорошо горели.
Самодельный станок
Встречаются сведения об изготовлении в домашних условиях самодельных шнековых экструзионных установок. Но даже создатели таких эффективных станков для производства топливных брикетов отмечают, что устройства требуют качественных материалов и использования электродвигателя. Гораздо легче сделать вместо сложного станка обычный пресс.
Ручной пресс
Прессы, использующие только ручные усилия, бывают двух видов – винтовые и рычажные. В винтовых вариантах шток, сдавливающий сырьевую массу, перемещается накручиванием винта. В рычажных прессах давление создается собственными мускульными усилиями, используя длину рычага. На винтовой установке достигается большее давление и качество топливных брикетов становится лучше. Но закручивание и откручивание винта требует времени, поэтому производительность невелика. Рычажные прессы работают быстрее. Нужно только продумать способ или механизм выталкивания готового брикета из прессовочной формы. В этой же форме должны быть отверстия для выхода воды при сдавливании, поскольку при ручном производстве сырье замачивается.
Измельчители
Важным этапом в производстве брикетов является измельчение древесного сырья. Конечно, можно делать это вручную, с применением простейших резаков. Но эффективнее будет механизировать этот процесс. Подойдет роторный станок, применяемый для измельчения растительной массы при производстве удобрений в домашних условиях. Умельцы применяют для этих целей и старые стиральные машины активаторного типа. На активаторе крепятся ножи, измельчающие загруженное сырье.
Пресс с винтовым механизмом
Его можно назвать самым простым, изготавливаемым домашними умельцами. В формовочную емкость, имеющую перфорацию, заливают смесь, после чего ее располагают под станиной. Медленно закручивают винт, создавая нужное давление. Принцип работы и устройство такого пресса хорошо видны на представленном рисунке.
Винтовые станки для изготовления брикетов из опилок подобного типа не стали популярными, так как имеют очень низкую производительность. Требуется много времени, чтобы загрузить форму, закрутить винт и вынимать готовое изделие.
Гораздо легче и быстрее изготавливать «кирпичные» брикеты на самодельном прессе, где используется длинный рычаг и система «выталкивания» их из формы. Чтобы процесс был быстрее, некоторые дачники приваривают к раме сразу две формы.
Не всех мастеров устраивает ручная работа. Существует и усовершенствованное механизированное оборудование. К примеру, чтобы сделать станок для изготовления брикетов из опилок более производительным, можно ручной привод заменить гидравлическим домкратом. Конечно, сборка такого агрегата потребует определенных усилий, зато результат повысит КПД.
Ни в одном прессе, сделанном своими руками, где использован гидравлический домкрат, нельзя получить давление выше 300 Бар. Чтобы приблизиться к заводской технологии, нужно обязательно добавлять воду и использовать дополнительные связующие.
Даже трудности в изготовлении деталей не останавливают домашних умельцев. Они смогли самостоятельно смастерить шнековый пресс, на котором брикеты получаются очень хорошего качества. Однако пришлось понести большие затраты, чтобы сделать шнек и корпус, используя высоколегированные стали.
