Presse pour briquettes de combustible: options pour la fabrication d'installations de pressage de sciure de vos propres mains

La noyade avec de la sciure ou des copeaux est une chose courante pour les habitants de notre pays, empruntée dans les pays européens. Leur popularité est due au bon marché des matières premières et à leur bon pouvoir calorifique spécifique lors de la combustion. En créant une presse à briquettes maison, vous pouvez obtenir du carburant de haute qualité presque pour rien.

Nous parlerons de la façon de fabriquer une machine simple et peu coûteuse pour la fabrication de combustible briqueté. Dans l'article que nous avons proposé, le design est donné, des conseils de montage sont donnés. La technologie de production et les exigences pour le matériau de bois source sont données.

Technologie des briquettes

La production de granulés et de briquettes à partir de déchets de menuiserie par pressage est un processus de longue date. Par conséquent, lors de la création d'une machine artisanale pour obtenir des "Eurodroves" de haute qualité, vous n'avez rien à inventer, mais vous pouvez appliquer les pratiques existantes.

Description de la physique du processus

L'utilisation de bois en vrac pour le chauffage trouve son application dans les petites chaufferies et poêles. La sciure de bois donne la même énergie qu'un arbre de masse et d'humidité similaires, mais le stockage dans son état naturel conduit à l'apparition de saleté et de poussière. Par conséquent, ces déchets sont comprimés en briquettes de formes diverses.

Avec certaines hypothèses, nous pouvons dire que le bois est constitué de fibres (cellulose) et de sa substance liante - la lignine. Chaque exemple de sciure et de copeaux conserve son intégrité grâce à ce polymère. Afin d'établir des liens solides entre les pièces individuelles, elles doivent également être collées.

La composition chimique du bois et du bois pressé à partir de sciures est la même. Mais la structure physique de la briquette est différente de la structure de l'ensemble du massif, ce qui conduit à sa combustion plus longue

Pendant le pressage, une forte pression est générée sur la sciure de bois, à la suite de laquelle la lignine est libérée et maintient le matériau ensemble dans un moule. Cette connexion, bien sûr, n'est pas aussi solide que dans le bois massif, mais elle suffit pour que la briquette résultante ne se désagrège pas.

La quantité de lignine dans le bois de masse relativement sèche dépend des espèces d'arbres:

• sapin: 30%;
• pin: 27%;
• épicéa: 27%;
• tremble: 22%;
• bouleau: 19%.

Plus le pourcentage de lignine est élevé, moins il faut de pression pour l'isoler. Par conséquent, il est plus facile de produire indépendamment des briquettes à base de sciure de bois de sapin que de bouleau.

En plus de la presse classique pour la production carburant en vrac il y a encore une machine d'extrusion. L'essence de son travail est que sous l'influence de la vis, la substance passe par un canal se rétrécissant progressivement.

En conséquence, une pression très élevée est créée. Cependant, la mise en œuvre de cette option à domicile est complexe et nécessite des connaissances spécifiques, il est donc préférable de rester sur des modèles avec un moule.

Utilisation d'adhésif

Dans la production industrielle de carburant comprimé, les machines-outils sont utilisées pour créer une pression dans la plage de 500 à 3000 atm. Pour certains fabricants (par exemple, la société allemande «RUF»), la formation de briquettes se produit en raison d'une combinaison de compression avec une force de 2000 atm. et chauffer la charge à une température de 150 ° C. La densité de ces produits atteint 1,2 kg / dm³.

La machine de pressage de sciure industrielle est chère et a une grande productivité. Il n'est pas rentable pour la production de briquettes en petites quantités.

Si vous fabriquez de vos propres mains une presse à briquettes à partir d'un matériau improvisé, vous ne pourrez pas atteindre de telles caractéristiques. Par conséquent, les produits auront certainement une densité plus faible et seront plus sujets aux déversements.

Compensez la libération insuffisante de lignine et obtenez une plus grande force briquettes de sciure possible en ajoutant un adhésif tiers, tel que:

• Argile liquide. La fraction massique requise de ce liant dissous dans l'eau est de 5 à 10% du poids total.
• Carton ondulé humide.
• L'adhésif papier peint le moins cher dilué dans l'eau.

Le pourcentage de carton ondulé ou de colle est déterminé expérimentalement, car il dépend de la taille de la sciure, de son humidité et de la pression créée dans le moule.

Exigence pour les matières premières utilisées

Même lors de l'utilisation d'équipements industriels, il est difficile d'obtenir des briquettes ou granulés de haute qualité à partir de déchets de bois si leur épaisseur est supérieure à 4 mm. La taille du matériau pour les appareils faits maison devrait être inférieure. Cela est dû à une pression plus faible et au manque de chauffage de la matière première.

Idéalement, le diamètre de la sciure et l'épaisseur des copeaux ne doivent pas dépasser 2 mm. La grande majorité des déchets de bois convient à ces paramètres.

Mais il y a des moments où la matière première est obstruée par de petites branches, des copeaux de bois ou un cornichon (morceaux d'écorce). Ensuite, avant pressage, pour obtenir une masse homogène, il est nécessaire d'effectuer une préparation préalable - broyer le matériau en le passant à travers un broyeur.

Un broyeur pour les déchets de bois jusqu'à 2 mm d'épaisseur peut être fabriqué indépendamment. Un déchiqueteur de jardin ordinaire ne fonctionnera pas, car il donne une grande fraction de la fraction

Pour obtenir une bonne densité de briquettes, les matières premières obstruées d'herbe, de sable ou de terre doivent être évitées. Contrairement à l'argile, le sol et la couche végétale n'ont pas de propriétés astringentes, de sorte que le produit pressé s'effrite facilement.

Il est également nécessaire de respecter la condition sur le pourcentage de la quantité d'écorce - elle ne doit pas dépasser 5%. Il est impossible de mesurer cela, mais visuellement la sciure de bois avec un volume important de l'obzol semble plus sombre. La sciure doit être sèche. Une humidité accrue entraîne une plus grande friabilité de la briquette et une diminution de son pouvoir calorifique spécifique.

Vous pouvez sécher les matières premières en été au soleil ou dans une pièce ventilée. En hiver, le séchage doit être effectué dans la véranda ou autre buanderie avec une petite température positive. Pour une évaporation plus intense, vous pouvez utiliser ventilation forcée.

La teneur en humidité de la sciure ou des copeaux doit être mesurée conformément au tableau ci-dessus.L'utilisation d'un humidimètre ne donnera pas le résultat correct, car avec lui, vous ne pouvez connaître la valeur qu'à la surface du tas

Si la pression dans une presse artisanale pour la fabrication de briquettes de sciure est insuffisante pour isoler la lignine, les matières premières ne sont pas séchées et, avec un agent de liaison supplémentaire, au contraire, elles sont trempées dans l'eau. Dans ce cas, une meilleure uniformité est obtenue avec le mélange et l'excès d'humidité sera éliminé par bourrage.

Les principaux éléments de la presse

Les principaux éléments d'une presse ordinaire sont un moule (un verre dans lequel la substance libre est placée), un piston et un mécanisme générateur de pression. Il est facile de les fabriquer soi-même, car ils sont typiques des machines à briqueter.

Dispositif de moule

Un verre où de la sciure ou des copeaux sont versés s'appelle un moule ou une chambre. Les paramètres de la briquette dépendront de sa géométrie.

Quelle sera la forme de la section transversale du verre, ce sera le type de briquette. Mais sa longueur peut être très différente, mais ne dépassant certainement pas la hauteur des moules

Généralement, une chambre est construite à partir d'un morceau de tuyau rond ou profilé en acier. La base du piston, qui pénètre dans le verre, est découpée dans une plaque à paroi épaisse (au moins 3 mm d'épaisseur).

Lors de la fabrication du moule, le rapport des valeurs suivantes doit être pris en compte:

• section transversale du moule (s, cm²);
• pression appliquée au piston (u, kgf);
• pression spécifique sur les matières premières (p, kgf / cm²).

Ces valeurs sont liées par le rapport:

p = u / s

Les briquettes utilisant un liant supplémentaire conservent bien leur forme si elles sont formées à une pression spécifique de plus de 150 atm. (1 atm. ≈ 1 kgf / cm²) En fonction de la possibilité de la force créée par le piston, l'aire de la section transversale de la chambre est calculée.

Par exemple, s'il y a un vérin hydraulique de 10 tonnes, alors:

s < u / p = 10000/150 = 67 cm².

Dans de telles conditions, un tuyau carré profilé d'une longueur latérale de 80 mm ou un tuyau rond d'un diamètre nominal allant jusqu'à 90 mm convient.

La longueur de la briquette obtenue (l) dépend de la hauteur du moule (h), la densité des matières premières dans la matière sèche d'origine (q₁) et briqueté (q₂) condition:

l = h * (q₁ / q₂)

De plus, après la première compression, vous pouvez à nouveau ajouter des copeaux au verre et répéter la procédure. De cette façon, vous pouvez porter la longueur du produit résultant à presque la hauteur de la chambre de pressage.

Lors du processus de compression de la sciure, l'humidité est libérée de la briquette. Pour qu'il puisse sortir librement, la caméra est perforée de petits trous mais souvent situés.

Il est possible d'assurer l'écoulement de l'eau de la chambre à travers des ouvertures réalisées à l'aide de forets métalliques de 2-3 mm

Une fois la briquette formée, elle doit être retirée du moule. L'utilisation d'un ressort et d'un faux fond, comme cela est souvent recommandé sur Internet, n'est pas pratique. La haute pression comprime complètement le ressort, par conséquent, au fil du temps, sa forme est incurvée, ce qui lui fait perdre ses propriétés.

Par conséquent, vous devez soit faire un fond amovible du moule et pousser la briquette, soit construire un verre pliable. Dans le deuxième cas, il devra confectionner une chemise supplémentaire au bar.

Moyens disponibles pour créer de la pression

Il existe trois façons courantes de réaliser la pression, qui conviennent bien à une presse autodidacte pour la production de briquettes de combustible: l'utilisation d'un levier, d'un vérin hydraulique ou d'une vis. Chacun d'eux est bon à sa manière et leur mise en œuvre dans la pratique n'est pas très compliquée.

Utiliser la force musculaire et l'effet de levier

Habituellement, un tuyau métallique est considéré comme un levier. Il ne doit pas se plier sous l'influence de la force musculaire d'une personne. Par exemple, une conduite d'eau renforcée d'un diamètre de 40 ou 50 mm et d'une épaisseur de paroi de 4 à 4,5 mm convient bien.

La formule de calcul de la force de pression du piston (m) en fonction de la force exercée par une personne (M), de la distance du piston au point de fixation du levier (l) et de sa longueur totale (L)

La longueur du levier et la distance entre le point d'appui et la connexion avec le piston sont choisies non seulement en se concentrant sur la réalisation de la pression souhaitée. Un autre paramètre important est la profondeur d'immersion du piston dans le verre (h, cm).

Il est calculé par la formule:

h = R * (l / L)

Ici R (cm) est la hauteur à laquelle l'extrémité du levier s'abaissera.

Il est souhaitable de réaliser la conception de telle sorte que la profondeur d'immersion du piston soit suffisante pour former une briquette sans recompression avec un ajout préalable de matière. Cela augmentera considérablement le rythme de production.

La profondeur d'immersion du piston requise (h, cm) peut être calculée en connaissant le séchage initial (q₁) et briqueté (q₂) la densité des matières premières et la hauteur du verre (H):

h = H * (1 - q₁ / q₂)

Si, pour une raison quelconque, une erreur s'est produite (généralement en raison d'une détermination incorrecte de la valeur de la densité initiale de la matière première) et que la profondeur d'immersion du piston n'est pas suffisante pour donner au produit la dureté nécessaire, il n'est pas nécessaire de digérer la structure entière.

Vous pouvez soit réduire la hauteur du verre, soit, en remplissant la sciure, presser une briquette en deux ou trois passes.

Application de vérin hydraulique

Des dispositifs hydrauliques tels que des vérins de bouteille familiers sont utilisés pour créer une forte pression. En règle générale, dans une ferme où il y a une voiture ou d'autres équipements, il existe de telles unités hydrauliques, mais leur capacité de charge peut être insuffisante.

La conception d'une presse hydraulique typique se compose d'un châssis et d'une poutre mobile, sur laquelle un vérin est placé. Le système revient à sa position d'origine grâce à l'action des ressorts

Les crics sont peu coûteux. Ainsi, les modèles conçus pour 30 à 40 tonnes peuvent être achetés pour moins de 5 000 roubles. Et avec de tels indicateurs, il est déjà possible d'obtenir des briquettes de grande section transversale ou plusieurs (3-5) copies de la taille habituelle à la fois.

Pour obtenir plusieurs briquettes en même temps, la bonne quantité de moules est mise en ligne. Le cadre mobile central doit être solide pour ne pas se plier avec le temps. Il est préférable de le faire à partir d'une poutre en I ou d'un tube profilé à paroi épaisse.

Le processus de pressage lui-même prend plus de temps que lors de l'utilisation d'une conception à levier. Cependant, l'utilisation d'un vérin hydraulique puissant permet d'obtenir une pression spécifique beaucoup plus importante sur la pièce. Les briquettes sont plus uniformes et denses et ont déjà une présentation attrayante.

Mécanisme de pression des vis

Le principe de fonctionnement d'une presse à vis manuelle est similaire à celui d'une presse à levier, seule la force appliquée est transmise à un angle de 90 °. Plus le diamètre de la poignée est grand et plus le pas du filetage est petit, plus le rapport d'augmentation de pression est élevé.

Une presse à vis pour sciure de bois est similaire à une presse-jus. Cependant, la pression qui y est créée est beaucoup plus grande. Par conséquent, la résistance du mécanisme fileté doit être plus élevée

Cette conception vous permet également de créer plus de pression qu'une machine basée sur un mécanisme à levier. Un inconvénient important est le taux de travail le plus lent parmi les options présentées.

Cependant, les avantages comprennent:

• simplicité de conception;
• la possibilité d'acheter une telle presse pour peu d'argent avec peu de raffinement pour les besoins du briquetage;
• petite taille.

Lorsque vous travaillez avec une presse à vis, vous ne devez pas l'utiliser «à fond», alors qu'il n'y a déjà pas assez de force physique pour lancer le mécanisme. Dans ce cas, la force exercée par une personne agit sur le fil d'une part, et la force de résistance de la briquette résultante d'autre part (sous 90 °). Cela entraînera une usure rapide du fil ou sa rupture.

Afin de ne pas en faire trop et de ne pas casser le mécanisme, il est nécessaire d'obtenir un résultat suffisant sur les éprouvettes et d'installer un verrou ou de faire un marqueur sur le fil marquant sa position maximale admissible.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

Créez une presse à levier maison. Réalisation des pièces principales et description du principe de fonctionnement:

Amélioration de la conception de la machine et du processus de briquetage lui-même:

Une machine pour la production simultanée de plusieurs briquettes à base d'un vérin hydraulique:

Il n'est pas difficile de fabriquer soi-même une machine à briqueter la sciure. Vous pouvez choisir entre le principe du levier, hydraulique ou à vis pour créer une pression. Mais vous devez vous rappeler que la qualité des produits fabriqués dépendra non seulement du mécanisme assemblé, mais aussi de la préparation des matières premières.

Un processus correctement défini contribuera à fournir à votre économie un carburant de haute qualité et bon marché et même à organiser sa mise en œuvre.

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