Presse für Brennstoffbriketts: Möglichkeiten zur Herstellung von Anlagen zum Pressen von Sägemehl mit eigenen Händen

Das Heizen mit Sägemehl oder Spänen ist für die Bewohner unseres Landes üblich und stammt aus europäischen Ländern.Ihre Beliebtheit ist auf die geringen Rohstoffkosten und ihren guten spezifischen Heizwert bei der Verbrennung zurückzuführen. Durch den Bau einer selbstgebauten Brikettpresse können Sie praktisch umsonst hochwertigen Brennstoff erhalten.

Wir erklären Ihnen, wie Sie eine einfache und kostengünstige Maschine zur Herstellung von brikettiertem Kraftstoff herstellen. Der von uns vorgeschlagene Artikel zeigt den Aufbau und gibt Montagetipps. Die Produktionstechnologie und Anforderungen an das Ausgangsmaterial Holz werden angegeben.

Technologie zur Herstellung von Briketts

Die Herstellung von Pellets und Briketts aus Holzabfällen durch Pressen ist ein seit langem etabliertes Verfahren. Daher müssen Sie bei der Entwicklung einer selbstgebauten Maschine zur Gewinnung von hochwertigem „europäischem Brennholz“ nichts erfinden, sondern können bestehende Entwicklungen anwenden.

Beschreibung der Physik des Prozesses

Die Verwendung von losem Holzmaterial zum Heizen findet seine Anwendung in kleinen Kesselräumen und Öfen. Sägemehl liefert die gleiche Energie wie Holz mit ähnlicher Masse und ähnlichem Feuchtigkeitsgehalt, bei der Lagerung in seinem natürlichen Zustand entstehen jedoch Schmutz und Staub. Daher werden solche Abfälle zu Briketts unterschiedlicher Form gepresst.

Mit einigen Annahmen können wir sagen, dass Holz aus Fasern (Zellulose) und seinem Bindemittel Lignin besteht. Dank dieses Polymers behält jedes Stück Sägemehl und Späne seine Unversehrtheit. Um eine stabile Verbindung zwischen den einzelnen Teilen herzustellen, müssen diese zusätzlich verklebt werden.

Die chemische Zusammensetzung von Holz und aus Sägemehl gepressten Produkten ist gleich. Die physikalische Struktur des Briketts unterscheidet sich jedoch von der Struktur einer festen Masse, was zu einer längeren Verbrennung führt

Beim Pressvorgang wird starker Druck auf das Sägemehl ausgeübt, wodurch Lignin aus ihm freigesetzt wird und das Material in der Form zusammenhält. Diese Verbindung ist natürlich nicht so stark wie bei Massivholz, aber sie reicht aus, damit das resultierende Brikett nicht auseinanderfällt.

Der Anteil an Lignin im Holz im Verhältnis zur Trockenmasse hängt von der Baumart ab:

• Tanne: 30 %;
• Kiefer: 27 %;
• Fichte: 27 %;
• Espe: 22 %;
• Birke: 19 %.

Je höher der Anteil an Lignin ist, desto weniger Druck ist erforderlich, um es freizusetzen. Daher ist es einfacher, Briketts auf Basis von Sägemehl aus Tanne als aus Birke selbst herzustellen.

Neben der klassischen Produktionspresse Massenbrennstoffe Es gibt auch eine Extrusionsmaschine. Der Kern seiner Arbeit besteht darin, dass die Substanz unter der Wirkung einer Schraube durch einen sich allmählich verengenden Kanal gelangt.

Dadurch entsteht ein sehr hoher Druck. Allerdings ist die Umsetzung dieser Option zu Hause komplex und erfordert spezielle Kenntnisse, daher ist es besser, sich auf Modelle mit Gussform zu konzentrieren.

Verwendung von Klebstoff

Bei der industriellen Herstellung von gepresstem Kraftstoff werden Maschinen eingesetzt, um einen Druck im Bereich von 500 – 3000 atm zu erzeugen. Einige Hersteller (z. B. das deutsche Unternehmen RUF) formen ein Brikett durch eine Kombination von Kompression mit einer Kraft von 2000 atm. und Erhitzen der Rohstoffe auf eine Temperatur von 150°C. Die Dichte solcher Produkte erreicht 1,2 kg/dm³.

Eine industrielle Sägemehlpressmaschine ist teuer und weist eine hohe Produktivität auf.Für die Herstellung von Briketts in kleinen Mengen ist es unrentabel

Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen eine Brikettpresse aus Abfallmaterial herstellen, können Sie solche Eigenschaften nicht erreichen. Daher haben die Produkte definitiv eine geringere Dichte und neigen eher zum Krümeln.

Kompensieren Sie eine unzureichende Ligninfreisetzung und erzielen Sie eine höhere Festigkeit Sägemehlbriketts möglich durch Hinzufügen eines Klebstoffs eines Drittanbieters, wie zum Beispiel:

• Gülle. Der erforderliche Massenanteil dieses in Wasser gelösten Bindemittels beträgt 5 bis 10 % des Gesamtgewichts.
• Nasse Wellpappe.
• Der günstigste Tapetenkleber, verdünnt in Wasser.

Der Anteil an Wellpappe oder Leim wird experimentell ermittelt, da er von der Größe des Sägemehls, seiner Luftfeuchtigkeit und dem in der Form erzeugten Druck abhängt.

Anforderungen an die verwendeten Rohstoffe

Selbst mit Industrieanlagen ist es schwierig, aus Holzabfällen hochwertige Briketts oder Pellets zu gewinnen, wenn deren Dicke mehr als 4 mm beträgt. Die Materialgröße für selbstgebaute Geräte sollte kleiner sein. Dies ist auf den geringeren Druck und die fehlende Erwärmung des Rohmaterials zurückzuführen.

Idealerweise sollten der Sägemehldurchmesser und die Spandicke nicht mehr als 2 mm betragen. Die überwiegende Mehrheit der Holzabfälle erfüllt diese Parameter.

Aber es gibt Zeiten, in denen die Rohstoffe durch kleine Äste, Holzspäne oder Baumrinde (Rindenstücke) verstopft sind. Um eine homogene Masse zu erhalten, ist es dann vor dem Pressen erforderlich, eine vorbereitende Vorbereitung durchzuführen – das Material zu zerkleinern, indem man es durch einen Brecher leitet.

Sie können einen Brecher für die Produktion von Holzabfällen mit einer Dicke von bis zu 2 mm selbst herstellen. Ein gewöhnlicher Gartenhäcksler wird nicht funktionieren, da er eine große Fraktionsgröße produziert

Um eine gute Brikettdichte zu erreichen, müssen Sie vermeiden, dass die Rohstoffe mit Gras, Sand oder Erde verstopft werden. Die bodenvegetative Schicht hat im Gegensatz zu Ton keine adstringierenden Eigenschaften, sodass das gepresste Produkt leicht zerbröckelt.

Sie müssen auch das prozentuale Verhältnis der Rindenmenge einhalten – es sollte nicht mehr als 5 % betragen. Es ist unmöglich, dies zu messen, aber optisch erscheint Sägemehl mit deutlicher Baumkante dunkler. Das Sägemehl muss trocken sein. Eine erhöhte Luftfeuchtigkeit führt zu einer größeren Lockerheit des Briketts und einer Verringerung seines spezifischen Heizwerts.

Sie können die Rohstoffe im Sommer entweder in der Sonne oder an einem belüfteten Ort trocknen. Im Winter sollte die Trocknung auf einer Veranda oder einem anderen Hauswirtschaftsraum mit leicht positiver Temperatur erfolgen. Für eine intensivere Verdunstung können Sie verwenden Zwangsbelüftung.

Der Feuchtigkeitsgehalt von Sägemehl oder Spänen sollte gemäß der obigen Tabelle gemessen werden. Die Verwendung eines Feuchtigkeitsmessers liefert kein korrektes Ergebnis, da dieser nur den Wert an der Oberfläche des Haufens ermitteln kann

Wenn der Druck in einer selbstgebauten Presse zur Herstellung von Briketts aus Sägemehl nicht ausreicht, um Lignin freizusetzen, werden die Rohstoffe nicht getrocknet, sondern mit Wasser und einem zusätzlichen Befestigungsmittel eingeweicht. In diesem Fall wird beim Mischen eine bessere Homogenität erreicht und beim Verdichten überschüssige Feuchtigkeit entfernt.

Grundelemente der Presse

Die Hauptelemente einer gewöhnlichen Presse sind eine Form (ein Glas, in das die Schüttgutmasse gegeben wird), ein Kolben und ein Druckerzeugungsmechanismus. Es ist nicht schwer, sie selbst herzustellen, da sie typisch für Brikettiermaschinen sind.

Formgerät

Das Glas, in das Sägemehl oder Späne gegossen werden, wird Form oder Kammer genannt.Die Parameter des Briketts hängen von seiner Geometrie ab.

Unabhängig von der Querschnittsform des Glases handelt es sich um die Art des Briketts. Seine Länge kann aber sehr unterschiedlich sein, darf aber auf keinen Fall die Höhe der Formen überschreiten

Typischerweise besteht die Kammer aus runden oder geformten Stahlrohrresten. Der Kolbenboden, der in das Glas eindringt, ist aus einer dickwandigen (mindestens 3 mm dicken) Platte ausgeschnitten.

Bei der Herstellung einer Form müssen Sie das Verhältnis der folgenden Mengen berücksichtigen:

• Querschnittsfläche der Form (s, cm²);
• ausgeübter Druck auf den Kolben (u, kgf);
• spezifischer Druck auf Rohstoffe (p, kgf/cm).²).

Diese Größen hängen durch die Beziehung zusammen:

p=u/s

Briketts mit einem zusätzlichen Bindemittel behalten ihre Form gut, wenn sie bei einem spezifischen Druck von mehr als 150 atm geformt werden. (1 atm. ≈ 1 kgf/cm²). Basierend auf der Möglichkeit der vom Kolben erzeugten Kraft wird die Querschnittsfläche der Kammer berechnet.

Wenn es beispielsweise einen 10-Tonnen-Hydraulikheber gibt, dann:

S < u / P = 10000 / 150 = 67 cm².

Für solche Bedingungen eignet sich ein Profil-Vierkantrohr mit einer Seitenlänge von 80 mm oder ein Rundrohr mit einem Nenndurchmesser bis 90 mm.

Die Länge des resultierenden Briketts (l) hängt von der Höhe der Form ab (H), Dichte der Rohstoffe im ursprünglichen Trockenzustand (Q₁) und brikettiert (Q₂) Zustand:

l = h * (q₁ /Q₂)

Darüber hinaus können Sie die Chips nach dem ersten Pressen erneut in das Glas gießen und den Vorgang wiederholen. Auf diese Weise können Sie die Länge des resultierenden Produkts nahezu auf die Höhe der Presskammer bringen.

Beim Verdichten von Sägemehl wird Feuchtigkeit aus dem Brikett abgegeben. Damit es ungehindert herauskommen kann, ist die Kammer mit kleinen, aber häufig verteilten Löchern perforiert.

Sie können den Wasserabfluss aus der Kammer durch Löcher sicherstellen, die mit einem 2-3 mm Metallbohrer hergestellt werden

Nachdem das Brikett geformt ist, muss es aus der Form genommen werden. Die Verwendung einer Feder und eines Zwischenbodens, wie im Internet oft empfohlen, ist unpraktisch. Durch den hohen Druck wird die Feder vollständig zusammengedrückt, so dass sich ihre Form mit der Zeit verformt und sie ihre Eigenschaften verliert.

Daher müssen Sie entweder einen abnehmbaren Boden der Form herstellen und das Brikett herausdrücken oder ein zusammenklappbares Glas bauen. Im zweiten Fall müssen Sie aus einer Stange ein zusätzliches Hemd für ihn anfertigen.

Verfügbare Methoden zur Druckerzeugung

Es gibt drei gängige Methoden, um Druck zu erzeugen, die sich gut für eine selbstgebaute Brennstoffbrikettpresse eignen: die Verwendung eines Hebels, eines hydraulischen Wagenhebers oder einer Schraube. Jeder von ihnen ist auf seine Art gut und ihre Umsetzung in die Praxis ist nicht sehr schwierig.

Einsatz von Muskelkraft und Hebelwirkung

Als Hebel dient meist ein Metallrohr. Es sollte sich nicht unter dem Einfluss menschlicher Muskelkraft verbiegen. Geeignet ist beispielsweise ein armiertes Wasserrohr mit einem Durchmesser von 40 oder 50 mm und einer Wandstärke von 4 – 4,5 mm.

Formel zur Berechnung der Kolbendruckkraft (m) in Abhängigkeit von der von einer Person ausgeübten Kraft (M), dem Abstand vom Kolben zum Hebelbefestigungspunkt (l) und seiner Gesamtlänge (L)

Die Länge des Hebels und der Abstand vom Drehpunkt bis zur Verbindung mit dem Kolben werden nicht nur nach dem Erreichen des gewünschten Drucks gewählt. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Eintauchtiefe des Kolbens in das Glas (h, cm).

Die Berechnung erfolgt nach folgender Formel:

h = R * (l / L)

Hier ist R (cm) die Höhe, auf die das Ende des Hebels fällt.

Es empfiehlt sich, den Aufbau so zu gestalten, dass die Eintauchtiefe des Kolbens ausreicht, um ohne wiederholte Verdichtung mit vorheriger Materialzugabe ein Brikett zu bilden. Dadurch wird die Produktionsrate erheblich gesteigert.

Die erforderliche Eintauchtiefe des Kolbens (h, cm) kann unter Kenntnis der anfänglichen Trockenheit (q) berechnet werden₁) und brikettiert (q₂) Dichte der Rohstoffe und Höhe des Glases (H):

h = H * (1 – q₁ /Q₂)

Wenn aus irgendeinem Grund ein Fehler auftritt (normalerweise aufgrund einer falschen Bestimmung der Anfangsdichte des Rohmaterials) und die Eintauchtiefe des Kolbens nicht ausreicht, um dem Produkt die erforderliche Härte zu verleihen, ist ein Aufschluss nicht erforderlich gesamte Struktur.

Sie können entweder die Höhe des Glases reduzieren oder durch Zugabe von Sägemehl ein Brikett in zwei oder drei Durchgängen pressen.

Anwendung eines hydraulischen Wagenhebers

Um starken Druck zu erzeugen, werden hydraulische Geräte verwendet, beispielsweise die üblichen Flaschenheber. In einem Haushalt, in dem ein Auto oder andere Geräte vorhanden sind, sind in der Regel solche Hydraulikaggregate vorhanden, deren Tragfähigkeit kann jedoch unzureichend sein.

Der Aufbau einer typischen hydraulischen Presse besteht aus einem Rahmen und einem beweglichen Balken, auf dem ein Wagenheber platziert ist. Durch die Wirkung von Federn kehrt das System in seine Ausgangsposition zurück

Wagenheber sind preiswert. So können Modelle für 30-40 Tonnen für weniger als 5.000 Rubel erworben werden. Und mit solchen Indikatoren ist es bereits möglich, Briketts mit großem Querschnitt oder mehrere (3-5) Exemplare normaler Größe auf einmal zu erhalten.

Um mehrere Briketts gleichzeitig herzustellen, werden die benötigten Formen in einer Reihe aufgestellt. Der mittlere bewegliche Rahmen muss stabil sein, damit er sich mit der Zeit nicht verbiegt. Es wird am besten aus einem I-Träger oder einem dickwandigen Profilrohr hergestellt.

Der Pressvorgang selbst dauert länger als bei einer Hebelkonstruktion. Durch den Einsatz eines leistungsstarken Hydraulikzylinders lässt sich jedoch ein deutlich höherer spezifischer Druck auf das Werkstück erzielen. Die Briketts sind gleichmäßiger und dichter und haben bereits eine ansprechende Präsentation.

Schraubenpressmechanismus

Das Funktionsprinzip einer manuellen Spindelpresse ähnelt einer Hebelpresse, lediglich die aufgebrachte Kraft wird in einem Winkel von 90° übertragen. Je größer der Griffdurchmesser und je kleiner die Gewindesteigung, desto größer ist der Druckerhöhungsfaktor.

Eine Sägemehlschneckenpresse ähnelt einem Entsafter. Allerdings ist der darin entstehende Druck viel größer. Daher sollte die Festigkeit des Gewindemechanismus höher sein

Diese Konstruktion ermöglicht auch die Erzeugung eines größeren Drucks als bei einer hebelbasierten Maschine. Sein wesentlicher Nachteil ist die langsamste Betriebsgeschwindigkeit unter den vorgestellten Optionen.

Zu den Vorteilen zählen jedoch:

• Einfachheit des Designs;
• die Möglichkeit, eine solche Presse für wenig Geld mit geringfügigen Modifikationen für den Brikettierbedarf zu kaufen;
• kleine Größe.

Wenn Sie mit einer Spindelpresse arbeiten, sollten Sie diese nicht „vollständig“ verwenden, wenn die Körperkraft nicht mehr ausreicht, um den Mechanismus zu drehen. Dabei wirkt auf der einen Seite die von einem Menschen aufgebrachte Kraft auf den Faden und auf der anderen Seite (im 90°-Winkel) die Widerstandskraft des entstehenden Briketts. Dies führt zu schnellem Fadenverschleiß oder -bruch.

Um es nicht zu übertreiben und den Mechanismus nicht zu beschädigen, müssen Sie bei Testkopien ein ausreichendes Ergebnis erzielen und entweder einen Halter anbringen oder mit einem Marker eine Markierung auf dem Gewinde anbringen, um die maximal zulässige Position zu markieren.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Eine selbstgemachte Hebelpresse herstellen.Herstellung der Hauptteile und Beschreibung des Funktionsprinzips:

Verfeinerung des Maschinendesigns und des Brikettpressvorgangs selbst:

Maschine zur gleichzeitigen Herstellung mehrerer Briketts auf Basis eines hydraulischen Hebers:

Es ist nicht schwer, eine Sägemehl-Brikettiermaschine selbst zu bauen. Zur Druckerzeugung können Sie zwischen einem Hebel-, Hydraulik- oder Schraubenprinzip wählen. Wir müssen jedoch bedenken, dass die Qualität der hergestellten Produkte nicht nur vom zusammengebauten Mechanismus, sondern auch von der Vorbereitung der Rohstoffe abhängt.

Ein richtig eingerichteter Prozess hilft dabei, Ihren Betrieb mit hochwertigem und günstigem Kraftstoff zu versorgen und sogar den Verkauf zu organisieren.

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