Πρέσα για μπρικέτες καυσίμων: επιλογές κατασκευής μονάδων για συμπίεση πριονιδιών με τα χέρια σας
Η θέρμανση με πριονίδι ή ροκανίδι – είναι συνηθισμένη για τους κατοίκους της χώρας μας, δανεισμένη από ευρωπαϊκές χώρες. Η δημοτικότητά τους οφείλεται στη φθηνή πρώτη ύλη και στην καλή ειδική θερμογόνο δύναμή τους κατά την καύση. Δημιουργώντας μια αυτοσχέδια πρέσα για μπρικέτες μπορείτε να αποκτήσετε ποιοτικό καύσιμο σχεδόν δωρεάν.
Θα σας πούμε πώς να κατασκευάσετε μια απλή και φθηνή μηχανή για την παραγωγή μπρικετοποιημένου καυσίμου. Στο προτεινόμενο άρθρο μας παρουσιάζεται η κατασκευή, δίνονται συμβουλές συναρμολόγησης. Παρουσιάζεται η τεχνολογία παραγωγής και οι απαιτήσεις για την αρχική ξυλώδη ύλη.
Περιεχόμενα άρθρου:
Τεχνολογία δημιουργίας μπρικετών
Η κατασκευή με τη μέθοδο συμπίεσης πέλλετ και μπρικετών από απόβλητα επεξεργασίας ξύλου είναι μια διαδικασία που έχει ήδη καθιερωθεί εδώ και πολύ καιρό. Επομένως, κατά τη δημιουργία μιας αυτοσχέδιας μηχανής για την παραγωγή ποιοτικών “ευρωκούτσουρων” δεν χρειάζεται να εφεύρετε τίποτα, αλλά μπορείτε να εφαρμόσετε ήδη υπάρχουσεσ εελίξεις.
Περιγραφή της φυσικής της διαδικασίας
Η χρήσή χύμα ξυλώδουσ υλικού γία θέρμασή βρίσκε εφαρμόγή σε μικρά λεβητοστάσια και φούρνουσ. Το πριονίδι δίνει τήν ίδια ενέργεια με το ξύλο παρόμοιας μάζας και υγρασίας, ωστόσο η αποθήκευσή του στήν φυσική του κατάσταση οδηγεί σε εμφάνιση βρωμιάς και σκόνης. Επομένως, τέτοια απόβλητα συμπιέζονται σε μπρικέτες διαφόρων σχημάτων.
Με κάποιες παραδοχές μπορεί να ειπωθεί ότι το ξύλο αποτελείται από κυτταρίνη (κυτταρίνη) και τη συνδετική της ουσία – λιγνίνη. Κάθε δείγμα πριονιδιού και ροκανιδιού διατηρεί τήν ακέραιότητά του χάρη σε αυτό το πολυμερές. Για να δημιουργηθούν ισχυροί δεσμοί μεταξύ των μεμονωμένων τεμαχίων, πρέπει επίσης να κολληθούν.

Κατά τη διαδικασία συμπίεσης ασκείται ισχυρή πίεση στο πριονίδι, με αποτέλεσμα να απελευθερώνεται λιγνίνη από αυτά και να συγκολλά το υλικό στή μορφή. Αυτή η σύνδεση, φυσικά, δεν είναι τόσο ισχυρή όσο στο συμπαγές ξύλο, αλλά είναι αρκετή ώστε η μπρικέτα που προκύπτει να μην διαλύεται.
Η ποσότητα λιγνίνης στο ξύλο σε σχέση με τήν ξηρή μάζα εζαρτάται από το είδος του δέντρου:
- έλατο: 30 %·
- πεύκο: 27 %·
- ερυθρελάτη: 27 %·
- λεύκη: 22 %·
- σημύδα: 19 %.
Όσο μεγαλύτερο είναι το ποσοστό περιεκτικότητας σε λιγνίνη, τόσο μικρότερη πίεση χρειάζεται για την εξαγωγή της. Επομένως, η αυτοπαραγωγή μπρικετών από πριονίδι ελάτου είναι ευκολότερη από ό,τι από σημύδα.
Εκτός από την κλασική πρέσα για την παραγωγή καυσίμου από χύδην υλικά, υπάρχει και μια εξωθητική μηχανή. Η ουσία της λειτουργίας της είναι ότι υπό την επίδραση της κοχλίας, το υλικό διέρχεται μέσω ενός καναλιού που σταδιακά στενεύει.
Ως αποτέλεσμα, δημιουργείται πολύ υψηλή πίεση. Ωστόσο, η υλοποίηση αυτής της επιλογής σε οικιακές συνθήκες είναι δύσκολη και απαιτεί εξειδικευμένες γνώσεις, επομένως είναι προτιμότερο να επιλέξετε μοντέλα με μήτρα πίεσης.
Χρήση κολλητικής ουσίας
Στη βιομηχανική παραγωγή συμπιεσμένου καυσίμου χρησιμοποιούνται μηχανές που δημιουργούν πίεση στο εύρος 500 – 3000 atm. Σε ορισμένους κατασκευαστές (για παράδειγμα, η γερμανική εταιρεία “RUF”), ο σχηματισμός μπρικέτας γίνεται μέσω συνδυασμού συμπίεσης με δύναμη 2000 atm και θέρμανσης της πρώτης ύλης σε θερμοκρασία 150°C. Η πυκνότητα τέτοιων προϊόντων φτάνει τα 1.2 kg/dm3.

Εάν κατασκευάσετε μια πρέσα για μπρικέτες από αυτοσχέδια υλικά με τα χέρια σας, δεν θα μπορέσετε να επιτύχετε τέτοια χαρακτηριστικά. Επομένως, τα προϊόντα θα έχουν σίγουρα μικρότερη πυκνότητα και θα παρουσιάζουν αυξημένη τάση να θρυμματίζονται.
Για να αντισταθμιστεί η ανεπαρκής απελευθέρωση λιγνίνης και να επιτευχθεί μεγαλύτερη αντοχή μπρικετών από πριονίδι, μπορείτε να προσθέσετε μια ξένη συγκολλητική ουσία, όπως:
- Υγρός πηλός. Η απαραίτητη αναλογία μάζας αυτής της διαλυμένης σε νερό συνδετικής ουσίας είναι από 5 έως 10% του συνολικού βάρους.
- Υγρό κυματοειδές χαρτόνι.
- Η φθηνότερη αραιωμένη σε νερό κόλλα ταπετσαρίας.
Η ποσοστιαία αναλογία του κυματοειδούς χαρτονιού ή της κόλλας προσδιορίζεται πειραματικά, καθώς εξαρτάται από το μέγεθος του πριονιδιού, την υγρασία τους και την πίεση που δημιουργείται στη μήτρα.
Απαίτηση για τις χρησιμοποιούμενες πρώτες ύλες
Ακόμη και με τη χρήση βιομηχανικού εξοπλισμού, είναι δύσκολο να ληφθούν ποιοτικές μπρικέτες ή πέλλετς από ξυλώδη απόβλητα εάν το πάχος τους είναι μεγαλύτερο από 4 mm. Το μέγεθος του υλικού για αυτοσχέδιες συσκευές πρέπει να είναι μικρότερο. Αυτό οφείλεται στη χαμηλότερη πίεση και στην απουσία θέρμανσης της πρώτης ύλης.
Ιδανικά, η διάμετρος του πριονιδιού και το πάχος του ροκανιδιού δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερα από 2 mm. Η συντριπτική πλειονότητα των ξυλωδών αποβλήτων πληροί αυτές τις παραμέτρους.
Αλλά υπάρχουν περιπτώσεις όπου η πρώτη ύλη μολύνεται από μικρά κλαδιά, θραύσματα ή φλοιό (κομμάτια φλοιού). Τότε, πριν από τη συμπίεση, για να ληφθεί μια ομοιογενής μάζα, απαιτείται προπαρασκευή – η άλεση του υλικού περνώντας το από έναν θραυστήρα.

Για την επίτευξη καλής πυκνότητας μπρικέτας πρέπει να αποφεύγετε πρώτες ύλες που έχουν μολυνθεί με γρασίδι, άμμο ή χώμα. Το στρώμα εδάφους-βλάστησης, σε αντίθεση με τον πηλό, δεν έχει συγκολλητικές ιδιότητες, επομένως το συμπιεσμένο προϊόν θα θρυμματίζεται εύκολα.
Επίσης, πρέπει να διασφαλίσετε την προϋπόθεση ως προς το ποσοστό φλοιού – δεν θα πρέπει να υπερβαίνει το 5%. Αυτό δεν μπορεί να μετρηθεί, αλλά οπτικά τα πριονίδια με σημαντικό όγκο φλοιού φαίνονται πιο σκούρα. Τα πριονίδια πρέπει να είναι στεγνά. Η αυξημένη υγρασία οδηγεί σε μεγαλύτερη χαλαρότητα της μπρικέτας και μείωση της ειδικής θερμογόνου δύναμής της.
Μπορείτε να στεγνώσετε την πρώτη ύλη το καλοκαίρι είτε στον ήλιο είτε σε αεριζόμενο χώρο. Το χειμώνα, η ξήρανση πρέπει να γίνεται σε βεράντα ή σε άλλο βοηθητικό χώρο με χαμηλή θετική θερμοκρασία. Για πιο έντονη εξάτμιση μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εξαναγκασμένο αερισμό.

Εάν η πίεση σε έναν σπιτικό πρέσα για την κατασκευή μπρικετών από πριονίδια είναι ανεπαρκής για την απελευθέρωση λιγνίνης, τότε η πρώτη ύλη δεν στεγνώνεται, αλλά αντίθετα εμποτίζεται σε νερό μαζί με μια πρόσθετη συγκολλητική ουσία. Σε αυτήν την περίπτωση, με την ανάμειξη επιτυγχάνεται καλύτερη ομοιογένεια, και η υπερβολική υγρασία θα αφαιρεθεί κατά τη συμπίεση.
Βασικά στοιχεία της πρέσας
Τα κύρια στοιχεία μιας συνηθισμένης πρέσας είναι η μήτρα (το δοχείο στο οποίο τοποθετείται η κονιώδης ύλη), το έμβολο και ο μηχανισμός που δημιουργεί πίεση. Δεν είναι δύσκολο να τα φτιάξετε μόνοι σας, καθώς είναι τυπικά για μηχανές μπρικετοποίησης.
Διάταξη του καλουπιού πρέσας
Το δοχείο όπου ρίχνονται τα πριονίδια ή τα ροκανίδια ονομάζεται μήτρα ή θάλαμος. Από τη γεωμετρία του θα εξαρτηθούν οι παράμετροι της μπρικέτας.

Συνήθως ο θάλαμος κατασκευάζεται από ένα κομμάτι χαλύβδινου στρογγυλού ή προφίλ σωλήνα. Η βάση του εμβόλου, που εισχωρεί στο δοχείο, κόβεται από μια πλάκα με παχιά τοιχώματα (τουλάχιστον 3 mm πάχος).
Κατά την κατασκευή της μήτρας πρέπει να λαμβάνετε υπόψη την αναλογία των παρακάτω μεγεθών:
- εμβαδό της διατομής της μήτρας (s, cm2);
- η ασκούμενη πίεση στο έμβολο (u, kgf);
- η ειδική πίεση στην πρώτη ύλη (p, kgf/cm2).
Αυτά τα μεγέθη συνδέονται με την αναλογία:
p = u / s
Τα μπρικέτες που χρησιμοποιούν πρόσθετο συνδετικό υλικό διατηρούν καλά το σχήμα τους, εάν έχουν σχηματιστεί υπό ειδική πίεση άνω των 150 atm. (1 atm ≈ 1 kgf/cm2). Βάσει της δυνατότητας δύναμης που δημιουργείται από το έμβολο, υπολογίζεται η επιφάνεια διατομής του θαλάμου.
Για παράδειγμα, εάν υπάρχει ένας υδραυλικός γρύλλος 10 τόνων, τότε:
s < u / p = 10000 / 150 = 67 cm2.
Για τέτοιες συνθήκες, ενδείκνυται ένας τετράγωνος σωλήνας διατομής με μήκος πλευράς 80 mm ή ένας στρογγυλός σωλήνας με διάμετρο ονομαστικής διατομής έως 90 mm.
Το μήκος του παραγόμενου μπρικέτου (l) εξαρτάται από το ύψος της πρέσας-καλούπι (h), την πυκνότητα της πρώτης ύλης στην αρχική ξηρή (q1) και στην μπρικετοποιημένη (q2) κατάσταση:
l = h * (q1 / q2)
Επιπλέον, μετά την πρώτη συμπίεση, μπορείτε να προσθέσετε ξανά ροκανίδια στο ποτήρι και να επαναλάβετε τη διαδικασία. Με αυτόν τον τρόπο, το μήκος του παραγόμενου τεμαχίου μπορεί να φτάσει σχεδόν το ύψος του θαλάμου συμπίεσης.
Κατά τη διαδικασία συμπίεσης των πριονιδιών, γίνεται απελευθέρωση υγρασίας από το μπρικέτο. Για να εξέρχεται ελεύθερα, ο θάλαμος διάτρηται με μικρές αλλά συχνές οπές.

Μετά τη διαμόρφωση του μπρικέτου, πρέπει να το βγάλετε από το καλούπι. Η χρήση ελατηρίου και ψεύτικου πυθμένα, όπως συχνά συνιστάται στο διαδίκτυο, δεν είναι πρακτική. Η υψηλή πίεση συμπιέζει τελείως το ελατήριο, με αποτέλεσμα με την πάροδο του χρόνου να παραμορφώνεται και να χάνει τις ιδιότητές του.
Επομένως, πρέπει είτε να κάνετε αφαιρούμενο πυθμένα στο καλούπι της πρέσας και να σπρώχνετε το μπρικέτο, είτε να κατασκευάσετε ένα αποσπώμενο ποτήρι. Στη δεύτερη περίπτωση, θα χρειαστεί να φτιάξετε ένα επιπλέον περίβλημα από ράβδο.
Διαθέσιμοι τρόποι δημιουργίας πίεσης
Υπάρχουν τρεις συνήθεις τρόποι επίτευξης πίεσης, οι οποίοι είναι κατάλληλοι για μια αυτοσχέδια πρέσα για παραγωγή καυσίμων μπρικέτων: η χρήση μοχλού, υδραυλικού γρύλλου ή βίδας. Κάθε ένας είναι καλός με τον τρόπο του και η υλοποίησή τους στην πράξη δεν είναι πολύ δύσκολη.
Χρήση μυϊκής δύναμης και μοχλού
Συνήθως, ως μοχλός χρησιμοποιείται ένας μεταλλικός σωλήνας. Δεν πρέπει να λυγίζει υπό την επίδραση της μυϊκής δύναμης του ανθρώπου. Για παράδειγμα, ένας ενισχυμένος σωλήνας νερού διαμέτρου 40 ή 50 mm με πάχος τοιχώματος 4 – 4.5 mm είναι κατάλληλος.

Το μήκος του μοχλού και η απόσταση από το σημείο στήριξης έως τη σύνδεση με το έμβολο επιλέγονται όχι μόνο με γνώμονα την επίτευξη της απαιτούμενης πίεσης. Μια ακόμη σημαντική παράμετρος είναι το βάθος βύθισης του εμβόλου στο ποτήρι (h, cm).
Υπολογίζεται με τον τύπο:
h = R * (l / L)
Εδώ R (cm) είναι το ύψος στο οποίο θα κατέβει το άκρο του μοχλού.
Θα ήταν επιθυμητό να κατασκευάσετε τη διάταξη έτσι ώστε το βάθος βύθισης του εμβόλου να είναι επαρκές για τη διαμόρφωση του μπρικέτα χωρίς επανασυμπίεση με προκαταρκτική προσθήκη υλικού. Αυτό θα αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό παραγωγής.
Το απαιτούμενο βάθος βύθισης του εμβόλου (h, cm) μπορείτε να το υπολογίσετε γνωρίζοντας την αρχική ξηρή (q1) και την μπρικετοποιημένη (q2) πυκνότητα της πρώτης ύλης και το ύψος του δοχείου (H):
h = H * (1 – q1 / q2)
Εάν για κάποιο λόγο συνέβη σφάλμα (συνήθως λόγω εσφαλμένου προσδιορισμού της αρχικής πυκνότητας της πρώτης ύλης) και το βάθος βύθισης του εμβόλου δεν είναι αρκετό για να δώσει την απαιτούμενη σκληρότητα στο προϊόν, τότε δεν είναι απαραίτητο να ξαναφτιάξετε ολόκληρη την κατασκευή.
Μπορείτε είτε να μειώσετε το ύψος του δοχείου, είτε, προσθέτοντας πριονίδι, να συμπιέσετε ένα μπρικέ σε δύο ή τρεις διαδρομές.
Χρήση υδραυλικού γρύλου
Για τη δημιουργία ισχυρής πίεσης χρησιμοποιούνται υδραυλικές συσκευές, όπως οι συνηθισμένοι γρύλοι τύπου μπουκαλιού. Κατά κανόνα, σε ένα νοικοκυριό όπου υπάρχει αυτοκίνητο ή άλλος εξοπλισμός, υπάρχουν τέτοιες υδραυλικές μονάδες, ωστόσο η ανυψωτική τους ικανότητα μπορεί να είναι ανεπαρκής.

Οι γρύλοι είναι φθηνοί. Για παράδειγμα, μοντέλα σχεδιασμένα για 30-40 τόνους μπορείτε να τα αγοράσετε για λιγότερο από 50 €. Και με τέτοιες επιδόσεις μπορείτε ήδη να παράγετε μπρικέτες μεγάλης διατομής ή αμέσως πολλά (3-5) τεμάχια συνηθισμένου μεγέθους.
Για την ταυτόχρονη παραγωγή πολλών μπρικετών, ο απαιτούμενος αριθμός καλουπιών τοποθετείται σε σειρά. Η μεσαία κινητή ράβδος πρέπει να είναι ανθεκτική, ώστε να μην λυγίσει με την πάροδο του χρόνου. Είναι καλύτερο να την κατασκευάσετε από δοκό διπλού ταυ ή από σωλήνα προφίλ με παχύ τοίχωμα.
Η ίδια η διαδικασία συμπίεσης διαρκεί περισσότερο από ό,τι με τη χρήση μοχλού. Ωστόσο, η χρήση ενός ισχυρού υδραυλικού γρύλου επιτρέπει την επίτευξη πολύ μεγαλύτερης ειδικής πίεσης στο τεμάχιο. Οι μπρικέτες γίνονται πιο ομοιόμορφες και πυκνές και έχουν ήδη μια ελκυστική εμπορική εμφάνιση.
Μηχανισμός συμπίεσης με κοχλία
Η αρχή λειτουργίας μιας χειροκίνητης βιδωτής πρέσας είναι ανάλογη με αυτήν της μοχλού, μόνο που η ασκούμενη δύναμη μεταδίδεται υπό γωνία 90°. Όσο μεγαλύτερη είναι η διάμετρος της λαβής και μικρότερο το βήμα του σπειρώματος, τόσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής αύξησης της πίεσης.

Μια τέτοια κατασκευή επιτρέπει επίσης τη δημιουργία μεγαλύτερης πίεσης από ό,τι μια μηχανή με βάση τον μηχανισμό μοχλού. Σημαντικό μειονέκτημά της είναι η πιο αργή ταχύτητα λειτουργίας μεταξύ των παρουσιαζόμενων επιλογών.
Ωστόσο, στα πλεονεκτήματα μπορούν να συμπεριληφθούν:
- απλότητα της κατασκευής;
- η δυνατότητα αγοράς μιας τέτοιας πρέσας με μικρό κόστος και με μικρές τροποποιήσεις για τις ανάγκες της μπρικετοποίησης;
- μικρό μέγεθος.
Κατά τη χρήση μιας βιδωτής πρέσας, δεν πρέπει να τη χρησιμοποιείτε “στο τέρμα”, όταν η σωματική δύναμη δεν επαρκεί πλέον για να περιστρέψετε τον μηχανισμό. Σε αυτή την περίπτωση, στο σπείρωμα από τη μία πλευρά ασκείται η δύναμη που εφαρμόζει ο άνθρωπος, και από τη νάλλη (υπό γωνία 90°) – η δύναμη αντίστασης του παραγόμενου μπρικέτου. Αυτό θα οδηγήσει σε γρήγορη φθορά του σπειρώματος ή σε ατοκόλλησή του.
Για να μην το παρακάνετε και σπάσετε τον μηχανισμό, πρέπει να επιτύχετε επαρκές αποτέλεσμα σε δοκιμαστικά δείγματα και είτε να εγκαταστήσετε έναν στοπτήρα, είτε να κάνετε ένα σημάδι με μαρκαδόρο στο σπείρωμα, σημειώνοντας τη μέγιστη επιτρεπόμενη θέση του.
Συμπεράσματα και χρήσιμο βίντεο για το θέμα
Δημιουργία σπιτικής πρέσας μοχλού. Κατασκευή των κύριων εξαρτημάτων και περιγραψή της αρχής λειτουργίας:
Βελτίωση της κατασκευής της μηχανής και η ίδια η διαδικασία συμπίεσης μπρικέτων:
Μηχανή για ταυτόχρονη παραγωγή πολλών μπρικέτων με βάση έναν υδραυλικό γρύλο:
Η κατασκευή μιας μηχανής μπρικετοποίησης πριονιδιού μόνος σας δεν είνα δύσκολη. Μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε την αρχή της πίεσης με μοχλό, υδραυλικό ή βιδωτό σύστημα. Αλλά πρέπει να θυμάστε ότι η ποιότητα των παραγόμενων προϊόντων θα εξαρτηθεί όχι μόνο από τον συναρμολογημένο μηχανισμό, αλλά και από την προετοιμασία της πρώτης ύλης.
Μια σωστά οργανωμένη διδικασία θα βοηθήσει στην παροχή ποιοτικών και φθηνών καυσίμων στο νοικοκυριό σας, και ακόμη και στην οργάνωση της πώλησής τους.
Θέλετε να μας πείτε πώς φτιάξατε μπρικέτες γα θέρμανση με τα χέρια σας; Έχετε πολύτιμες συστάσεις γα το θέμα του άρθρου που είστε έτοιμοι να μοιραστείτε με τους επισκέπτες του ιστότοπου; Παρακαλούμε, γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, δημοσιεύστε φωτογραπίες εδώ και κάντε ερωτήσεις.
