Какое оборудование необходимо для производства топливных брикетов

Актуальность идеи

Экономичность, экологичность, удобство хранения и использования, высокая эффективность – вот основные причины роста популярности этих материалов как в Европе, где они и были изобретены, так и в России.

Теплоотдача такого топлива в 1,5 раза выше, чем у древесины. Одна тонна евродров способна заменить одну тонну угля, но при этом брикеты компактнее и при горении не распространяют неприятного запаха, дыма и копоти.

Стоимость топливных брикетов, в зависимости от вида продукции и исходных материалов, составляет в среднем от 4500 руб. до 10000 руб. за тонну. С учётом того, что делают их из отходов, и текущие затраты производителей сводятся в основном к оплате электрической и тепловой энергии, необходимой для работы специального оборудования, бизнес по изготовлению евродров можно назвать одним из самых простых и недорогих в содержании среди всех направлений производственной сферы.

Российский рынок производства топливных брикетов ориентирован на экспорт. Основными покупателями являются страны Европы: Дания, Швеция и Норвегия. География продаж расширяется, вместе с тем растёт и внутреннее потребление брикетированного биотоплива.

Установка линии по производству топливных брикетов на деревообрабатывающем предприятии (например, если в качестве основного направления используется лесопилка как бизнес) может эффективно решить проблему утилизации отходов, расширить ассортимент выпускаемой продукции и обеспечить его владельцу хороший дополнительный доход.

Но даже если сырьё для изготовления такой продукции придётся закупать, а надо сказать, что стоимость, к примеру, двух тонн древесных отходов, необходимых для получения одной тонны брикетированного топлива, составляет около 400 рублей, такой бизнес на вторсырье может быть очень выгодным.

Оборудование для производства

Самодельные приспособления для домашнего изготовления топливных брикетов можно классифицировать на следующие группы.

Шнековый пресс

Возможность сделать шнековый пресс считается большой удачей и потребует профессиональных умений. К тому же потребуются немалые затраты на обязательный электропривод, высокопрочные и сложные детали рабочего шнека, корпуса, станины. Результат проделанной работы – возможность получать домашнюю продукцию, по качеству сопоставимую с заводской.

Механизм с ручным винтовым приводом

Простой самодельный пресс имеет винтовой привод. Состоит ручной пресс из формовочной емкости для исходной смеси и толкателя с винтовым приводом, жестко закрепленного на прочной станине. Заполненную емкость устанавливают на основании станины и закручиванием винта (может применяться механический домкрат) добиваются сжатия смеси до нужного усилия или размера. При процедуре лишняя жидкость отводится через отверстия формовочной емкости. Извлеченный брикет высыхает естественным путем. Работу пользователя значительно ускорит и облегчит применение гидравлического домкрата.

Механизм с выталкиванием брикета

Также прост в изготовлении пресс для топливных брикетов с ручным сжатием заложенного сырья посредством длинного рычага. Чем длиннее ручка рычага, тем большая сила сжимает будущий брикет. Для удобства предусмотрен механизм, выталкивающий наружу плотно сидящий в форме готовый кирпичик. Чтобы получить производительное оборудование, можно изготовить пресс с несколькими формообразующими емкостями.

Технология производства

Чтобы сделать своими руками брикеты из опилок, потребуются сами опилки и глина. Их смешивают в соотношении 10:1 с добавлением воды, чтобы раствор получился формообразующим

Важно равномерно распределить глину по всему объему опилок, так как она будет выступать в качестве связующего элемента

Смешивать топливный материал можно вручную или использовать в качестве вспомогательного инструмента строительный миксер. Единственное препятствие — миксера на даче может и не оказаться.

Для формовки брикетов используют различные приспособления — ящики, старые кастрюли, любые прочные емкости. Но лучше ящик, потому что брикеты получатся традиционной формы с прямоугольным сечением. Это упростит их хранение, поскольку складировать изделия одинаковых размеров и формы удобнее

Хотя для собственных нужд это не так важно. Формовку топлива надо будет проводить, прессуя готовый раствор. И последний этап в процессе производства брикетов из опилок своими руками — это сушка

Самый простой вариант — сушить на воздухе, и хорошо, если будет солнечная погода. Тогда процесс пройдет быстрее

И последний этап в процессе производства брикетов из опилок своими руками — это сушка. Самый простой вариант — сушить на воздухе, и хорошо, если будет солнечная погода. Тогда процесс пройдет быстрее.

Станок для изготовления брикетов

Если вы решили использовать брикеты в качестве основного сырья для отопления дачи зимой, вам потребуется заводской станок. Ведь с ним производительность работ увеличится в несколько раз. В настоящее время такие станки изготовляются повсеместно, так что в этом плане проблем нет. Конечно, стоимость каждой модели отличается от аналогичных, что зависит от размеров выпускаемых брикетов, а, значит, от количества расходуемых на производство станка материалов. А это в основном металлический профиль разной категории.

Подобный станок будет неплохим подспорьем, если грамотно организовать небольшое производство брикетов и наладить их реализацию дачникам. Доход не самый большой, но все-таки доход. К тому же организованный в домашних условиях малый бизнес практически не требует затрат. Единственный расход — это первоначальное вложение на приобретение пресс-станка. Остальные расходы — это ваше свободное время и труд. Конечно, небольшое помещение вам потребуется обязательно. Если погода ясная, то и без помещения можно будет обойтись, хотя небольшой навес рекомендуем установить.

Самое важное, что для производства брикетов из опилок своими руками не нужно искать сухое сырье. Влажность — это плюс подобной технологии. И последнее

Как и любое производственное оборудование, пресс периодически придется чистить и ремонтировать. Но и здесь все можно делать своими руками. Станок этот несложный, так что в его конструкции разберетесь без проблем. А поскольку больших усилий в работе с ним прилагать не надо, то и работать станок будет практически вечно

И последнее. Как и любое производственное оборудование, пресс периодически придется чистить и ремонтировать. Но и здесь все можно делать своими руками. Станок этот несложный, так что в его конструкции разберетесь без проблем. А поскольку больших усилий в работе с ним прилагать не надо, то и работать станок будет практически вечно.

Технические моменты

Сразу стоит отметить, что производство экодров в России только зарождается, поэтому уровень конкуренции невысокий. В то же время спрос на евродрова постепенно и уверенно растет. Обусловлено это тем, что современное топливо работает более эффективно, чем привычные аналоги, а значит позволяет экономить.

Если вы размышляете о работе в этой сфере и уже продумываете бизнес-план производства топливных брикетов, то мы бы рекомендовали переходить к практике, поскольку в настоящее время уже запускается большое количество подобных заводов.

Установленная в цеху линия производства экодров

Техническая сторона в этом деле не самая сложная, как и изготовление продукции. Правильно настроенная линия производства топливных брикетов будет работать как часы, главное следить за базовыми процессами и производить уход за оборудованием. Линия по производству топливных брикетов может быть закуплена у производителя полностью, либо по частям. В зависимости от мощности установки цена на нее может значительно меняться. Следует подбирать линию исходя из реалий вашего рынка и возможностей сбыта.

Обычно для производства топливных брикетов необходимы следующие аппараты:

Промышленный измельчитель. Позволяет провести первичную обработку сырья, довести его до одинаковой консистенции. Измельчитель выбирается исходя из типа сырья, которое будет использовано для изготовления евробрикетов. В качестве измельчителя может использоваться группа станков, например, щепорез для крупной древесины и дробилка для мелкой, либо один — соломорез для переработки соломы. Если выбрать нескольку устройств для линии, то можно использовать различные виды сырья, что расширит потенциальный ассортимент продукции.

Первая стадия работы с сырьем

• Промышленная сушильная машина. Сушильный аппарат позволит вам нормально подготовить сырье для производства. Важным качеством евродров является малая влажность, обычно не более 8-9%, что просто необходимо для обеспечения их хорошей работы. Уменьшить влажность позволит сушильная машина, а остатки влаги заберет пресс.
• Прессовальный агрегат, экструдер. Главной частью линии является пресс-машина, призванная изготавливать брикеты нужной формы. Под действием высокого давления и температуры из высушенного сырья получаются экодрова. Принцип производства топливных брикетов прост, натуральные материалы во время прессования выделяют лигнин, которые и связывает все мелкие части воедино. Таким образом потребность в клеевых веществах отсутствует, а на выходе получается экологичное топливо, высокая плотность которого и объясняет его отличные характеристики. Брикетирующим станком можно создавать изделия разной формы, сейчас в основном выпускаются цилиндрические и прямоугольные варианты.

Прессовальный аппарат в работе

Упаковочное оборудование. Полученные евробрикеты следует упаковать в целлофан, служащий надежной защитой от влаги и внешних воздействий. Упаковка топливных брикетов проводится в автоматическом режиме на специальной машине. Затем готовые пачки грузятся на паллеты. Внешний вид товара должен указывать на качество его производства, поэтому от упаковки будут в некоторой степени зависеть показатели реализации.

Упаковка готовой продукции на станке

Подобное оборудование могут предложить многие именитые производители станков. Можно заказать сразу готовую линию, а можно собрать ее из различных машин, купленных по выгодным ценам у разных поставщиков. Если вы открываете первое производство, рекомендуется покупать новое оборудование, а для расширения уже можно рассматривать варианты с б/у техникой.

Полезно знать: Какие дрова лучше использовать для растопки бани

Главная задача при формировании линии подобрать подходящий объем продукции, который вы сможете изготовить и реализовать. Рентабельность производства топливных брикетов во многом зависит от уровня спроса, который следует непременно изучить на стадии составления бизнес-плана.

Виды топливных брикетов из опилок

Выпускаемые на данных прессах брикеты подразделяются на 2 типа соответственно своему предназначению — индустриальные и потребительские.
Эти названия вошли в обиход и представляют собой прямой перевод с английского, соответственно, «industrial» и «consumer» briquettes.
Индустриальные брикеты — брикеты для больших котельных, представляют собой куски или шайбы переменной длины, поставляются в биг-бэгах или внавал.
Потребительские брикеты предназначены частных потребителей (домашние печи, барбекю, камины, бани), нарезаются одинаковой длины и поставляются в розничной упаковке 10 кг.

ПОТРЕБИТЕЛЬСКИЕ БРИКЕТЫ

Эти брикеты нарезаются в размер с помощью автоматической пилы,
поступают на транспортер и упаковываются в розничную упаковку по 10кг вручную или на полностью автоматической упаковочной линии.

В зависимости от применяемых насадок брикеты можно делать разного диаметра, исходной круглой формы, в форме неправильного восьмигранника, с отверстием посередине или без.

Наиболее востребованы для экспорта в Европу брикеты круглого сечения ø90 мм с отверстием по центру.
Такие брикеты выпускаются на прессе «C.F.Nielsen» BP6500 с производительностью 1200-1500 кг/ч в зависимости от брикетируемого материала.
Подробнее…

ИНДУСТРИАЛЬНЫЕ БРИКЕТЫ

Представляют собой куски переменной длины, отламываемые под собственным весом, либо шайбы, получаемые с помощью специального приспособления.
Комплектация пресса для выпуска индустриальных брикетов значительно проще, чем для потребительских.
В составе линии отсутствует автоматическая пила и упаковщик готовой продукции. Кроме того, производительность пресса выше (до 1800 кг/ч для BP6500).

Такие брикеты могут с помощью шнека подаваться в топку и представляют собой прямую замену каменному углю, на котором котельные, муниципальные и промышленные, обычно работают.
Таким образом эффективно решается задача по переводу котельных с привозного угля на местное топливо, изготовленное к тому же из отходов.
Существенных затрат, связанных с реконструкцией котельных, при этом можно избежать.
Подробнее…

Какие бывают топливные брикеты

Брикеты отличаются между собой формой и материалом изготовления.

Отличия по форме

Есть три главные формы топливных брикетов: пини-кей, руф и нестро. Их отличие только в максимальной плотности, которой можно достичь в каждой из форм. По химическому составу или массовой теплотворности никаких отличий между евродровами нет.

Топливные брикеты pini-kay

Самая высокая плотность от 1,08 до 1,40г/см3. Форма сечения — квадрат или шестигранник. По центру присутствует сквозное отверстие, которое обеспечивает лучшее движение воздуха и горение брикета. 

Топливные брикеты RUF

Топливные брикеты из опилок руф, в форме кирпича. Имеют небольшой размер и самую низкую плотность — 0,75-0,8 г/см3. 

Брикеты Nestro

У топливных брикетов нестро форма цилиндра и средняя плотность 1 — 1,15 г/см3. 

Торфянные брикеты

У топливных брикетов из торфа особая форма, не похожая на остальные. А из-за высокой зольности и наличия прочих вредных примесей в составе, их не рекомендуют использовать в домашних условиях. Такие брикеты подходят для промышленных печей или котлов, способных работать на низкокачественном топливе.

Топливный брикет из торфа

Отличия по материалу

Евродрова изготавливают из древесных опилок, шелухи семечки, риса и гречки, соломы, тырсы, торфа и других материалов. Материал влияет на калорийность топливного брикета, зольность, количество выделяемой сажи, качество и полноту сгорания.

Ниже в таблице сравнение характеристик брикетов из разных материалов – шелухи семечки, рисы, соломы, тырсы и древесных опилок. Такой анализ показывает не только, что брикеты из разных материалов отличаются между собой. Но и то, что даже брикеты из одного и того же материла, отличаются качеством и свойствами.

Все данные взяты из реальных протоколов испытаний топливных брикетов.

Калорийность, влажность, зольность и плотность топливных брикетов из разных материалов изготовления. 

Комментарии к таблице

Семечка. Самая высокая теплотворность у брикетов из шелухи семечки – 5151ккал/кг. Это связано с их низкой зольностью (2,9-3,6%) и наличием в составе брикета масла, которое горит и представляет энергетическую ценность. С другой стороны, за счет масла такие брикеты интенсивнее загрязняют дымоход сажей, и его приходится чистить чаще.

Дерево. На втором месте по калорийности древесные брикеты из опилок – 5043ккал/кг при 4% влажности и 4341ккал/кг при 10,3% влажности. Зольность древесных брикетов,  такая же, как и у целого дерева  – 0,5-2,5%.

Солома.  Брикеты из соломы не сильно уступают шелухе семечки или опилкам и имеют хороший потенциал использования. У них чуть меньшая калорийность – 4740ккал/кг и 4097ккал/кг, и относительно высокая зольность – 4,8-7,3%.

Тырса.  Тырса это многолетнее травяное растение. Такие брикеты имеют достаточно низкую зольность – 0,7% и хорошую теплоотдачу 4400ккал/кг.

Рис. У брикетов из шелухи риса самая высокая зольность — 20% и слабая теплотворность – 3458ккал/кг. Это даже меньше чем у древесины, при 20% влажности.

Промышленное производство

Отличительные черты пыли и мелкой каменноугольной фракции: низкая удельная калорийность и плотность. Но данные материалы рассматриваются как дешевое сырье, позволяющее организовать производство угольных брикетов. Продукция будет отличаться хорошей плотностью и теплоотдачей при низкой себестоимости.

Для изготовления брикетов в заводских условиях используется специальная технологическая линия, состоящая из дробилки, сушилки, пресса. Перемещение полуфабрикатов между машинами обеспечивает ленточный конвейер.

Прессованный уголь без добавок изготавливается в несколько этапов:

• Измельчение сырья до размера частички 6 мм и мельче.
• Сушка смеси до отметки 15% влажности при помощи паровых и газовых сушилок.
• Далее пыль охлаждается и подается на пресс штемпельного типа, воздействующий на смесь под давлением 20-150 МПа (смотря какая технология используется). После данной обработки готовые брикеты поступают на склад готовой продукции на хранение.

Назначение топлива и используемое оборудование — основные факторы, влияющие на размер частичек, уровень влажности и величину давления, под которым они превращаются в брикеты. При этом энергоемкость готового продукта напрямую зависит от качества сырья

Важно использовать именно мелкую фракцию антрацита, а не бурого или других разновидностей угля. Для прочности допустимо добавление минеральных или органических добавок

Пресс для брикетирования угля

Брикеты из каменного угля могут быть спрессованы двумя способами в зависимости от того, какое оборудование для брикетирования применяется:

• Штемпельный пресс. Нагретой угольной смесью наполняются специальные формы, в которых она сдавливается с усилием 100-120 МПа. После охлаждения брикеты фасуются. Готовая продукция имеет вид кирпичиков или цилиндров с отверстиями, может быть похожа на «таблетки» или «подушечки». Данный способ изготовления подходит для производства брикетов в больших количествах ввиду больших энергетических и финансовых расходов.
• Экструзионная машина. В данном случае пластичная угольная масса продавливается прессом через матрицу. Брикет шнекового прессования (пини-кей) из угольной пыли имеет цилиндрическую форму, напоминая «колбаску», с калиброванным отверстием посередине. Технология менее затратная, но и менее производительная.

Оборудование и сырье

Создавать топливные брикеты своими руками можно из различных видов отходов жизнедеятельности человека. В принципе можно использовать любые вещества, которые смогут нормально гореть. Какие бытовые отходы могут стать полноценным сырьем:

• Прежде всего древесина, опилки и стружка, древесная пыль, листья и ветки деревьев. Порода дерева не играет первостепенную роль, но лучше, чтобы опилки были березовые, дубовые, из ольхи или осины.
• Солома, оставшаяся после сбора урожая пшеницы или кукурузы.
• Картон и бумага. Топливные брикеты из бумаги своими руками сделать куда проще, чем из древесины, вот только бумажный вариант прогорать будет быстрее.
• Хорошим, но редким сырьем могут стать остатки и шелуха семечек, скорлупа орехов.

Состав брикетов может быть разный, а отсюда различные клеевые возможности смеси. В зависимости от применяемого сырья в некоторые брикеты добавляется глина, способствующая связыванию элементов, обычно в пропорции 10 к 1.

Древесные опилки могут стать лучшим сырьем

Чтобы создавать самодельные топливные брикеты понадобиться специальное оборудование. Можно заказать сразу целую линию для домашнего производства, обратившись в конкретную фирму, а можно собрать оборудование по частям, ведь технология изготовления топливных брикетов в сущности проста.

Вся технология основана на трех этапах производства:

1. Первый этап предполагает начальную подготовку сырья. Имеющиеся отходы следует раздробить, размельчить до необходимой консистенции, чтобы состав смеси был однородным.
2. Второй этап предусматривает доведение смеси до готового состояния методом сушки. На сушильном станке сырье избавляется от влаги.
3. Третий этап предполагает изготовление продукции, здесь происходит прессование топливных брикетов на специальном станке под высоким давлением и температурой.

Шнековый пресс для работы с сырьем

Соответственно для каждого этапа вам потребуется подобрать станок, подходящий под ваше сырье: дробилку, сушилку и пресс.

Еще одно отличие домашнего производства заключается в том, что в принципе можно исключить сушилку из линии. Сушить сырье и брикеты можно естественным путем под солнцем. Кстати, если сырьем выступают готовые древесные опилки или шелуха семечек, то и дробилка может вам не понадобиться.

Особо умелые мастера сами изготавливают пресс, исходя из своих потребностей и возможностей. В наше время доступ к информации не ограничен, поэтому чертежи устройства любого типа можно найти в свободном доступе в сети. Собрав по чертежам свой пресс, вы сможете сделать уникальный брикетированный товар, который отлично будет гореть в топках печей.

Как изготовить пресс-машину могут подсказать знакомые, уже имеющие дело с подобной техникой кустарного или заводского производства. Можно выбрать шнековый, гидравлический или ударно-механический вариант.

Станок для производства брикетов топлива

Для установки оборудования вам потребуется приличное помещение. В нем придется разместить все станки, сырье и получившиеся изделия. Желательно обеспечить комфортные условия для сушки, чтобы влажность брикетов была минимальной, поэтому позаботьтесь о вентиляции. Для подключения станков потребуется электричество, ну а так как мы изготавливаем топливо, не стоит забывать и о мерах пожарной безопасности.

Особенности производства топливных брикетов

Горючее изготавливают из следующих видов сырья:

• опилок, щепы, стружки, коры;
• жмыха, лузги подсолнечника, шелухи других семян, в т.ч. круп;
• торфа;
• угольной пыли.

Брикеты из древесных отходов наиболее распространены.

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:

1. Глиняный раствор. Добавляют в количестве 5–10% от общего веса смеси.
2. Гофрокартон и другую бумагу (содержит лигнин). Материал предварительно размачивают.
3. Обойный клей. Подойдет самый дешевый.

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:

1. Влажность – 4–10%. Избыточное количество воды ухудшает горение.
2. Фракция или толщина стружки – 2 мм. Крупную щепу предварительно измельчают в дробилках.
3. Отсутствие травы, песка, листьев, земли; содержание коры – не более 5% от массы смеси. Такие компоненты нарушают монолитную структуру бруска, делают его рассыпчатым.

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

Виды форм топливных брикетов из опилок

Различают три формы, получаемые в процессе прессования:

1. Кирпичи — форма RUF. Размеры- 150х100х60 мм. Влажность брикета до 10%, плотность порядка1,2 г/см3. Теплоотдачу дают в 4400 ккал/кг. Такие брикеты малозольные, хорошо горят. Упаковка весит 10 килограмм, в ней 12 брикетов. Производятся холодным прессованием и имеют большой срок хранения – 3 года.
2. Карандаши — Pini Kay. Показатели влажности, теплоотдачи и плотности аналогичны RUF. Размеры -250х60 мм, с отверстием диаметром 18-20 мм. Горят прекрасно за счет наличия отверстия в середине брикета. Создается дополнительная тяга. Делаются шнековым прессованием при высоких температурах. Срок годности до пяти лет.
3. Цилиндры – NESTRO. Влажность брикетов от 8 до 10%. Плотность -1,0 г/см3. Теплоотдача 3900 ккал/кг. Имеют длину от 200 до 380 мм. В диаметре такой цилиндр 90 мм. Делают брикеты прессованием при среднем давлении. Срок годности у них всего год и зольность выше, чем у двух других.

Брикеты из опилок RUF

Лучше всего горят и долго хранятся Pini Kay и RUF. Хороши для отопления дома и растопки бани. Цилиндры лучше использовать для обогрева нежилых помещений из-за более высокой зольности.