Обладнання для виробництва паливних брикетів з тирси

Брикети з тирси – це доступний та ефективний вид палива, схожий за характеристиками з вугіллям. Енергетичний сектор посідає друге місце у світовій економіці після машинобудівного. Все живе постійно виборює енергію. Тому попит на енергетичні ресурси завжди буде високий. Щоб увійти в енергетичний сектор з мінімальними вкладеннями, можна зайнятися виробництвом паливних брикетів з тирси та соломи. Електроенергія займає більшу частку в собівартості брикету, тому в перспективі варто задуматися про придбання міні-ТЕЦ на палетах для будинку з невеликою потужністю 3-5 кВт. Це дозволить суттєво знизити собівартість виробництва та вивести прибуток на новий рівень за рахунок збільшення рентабельності у 2 рази.

Застосування та переваги в паливних брикетах

Використовувати паливні брикети із соломи та тирси можна для топки печей, камінів, котлів та мангалів. Таке паливо не містить жодних домішок, тому вважається екологічною продукцією. При цьому викиди у довкілля мінімальні, незважаючи на те, що протягом 4 годин при згорянні брикетів тримається гранично висока температура.

В якості сировини для виробництва брикетів з тирси, переважно використовується деревина листяних та хвойних порід. Попит на натуральне паливо стабільно великий, тому ідея виготовлення брикетів своїми руками в домашніх умовах є потенційно перспективною.

Преса для виробництва брикетів у домашніх умовах

З великого обладнання у «паливній» справі не обійтися без:

• подрібнювач сировини;
• сушильної камери;
• спеціального преса.

Зазначимо, що преси для виробництва паливних брикетів існують 4-х видів:

1. Гідравлічний.
2. Шнековий екструдер.
3. Ударно-механічний.
4. Прес-гранулятор.

Розрізняють їх вартість та принцип роботи, поєднують – вимоги до сировини (вологість 4-10%) та рівномірне подрібнення (фракції менше 25х25х2 мм).

Кожен прес має свою перевагу та недоліки для домашнього бізнесу:

Гідравлічний прес для виробництва брикетів у домашніх умовах є установкою, що складається з двох частин: 1 прес-форма; 2 гідроциліндр.

Принцип дії схожий на роботу домкрата. У прес-форму насипається сировина з тирси, а гідроциліндр тисне поршнем на тирсу в прес-формі. Таким чином формується щільний брикет.

Плюси гідравлічного пресу:

• найдоступніша ціна;
• простий та надійний пристрій, який практично не має вузлів підвищеного зносу.

Мінус:

• низька продуктивність.

• вимагає підготовки сировини з додаванням сполучної речовини.

Наприклад як сполучна речовина для паливних брикетів, можна додати крохмаль: 2%-3% від загальної маси. Для дії сполучного, звісно, потрібно зволожити суміш до 40%.)

Шнековий прес-екструдер для домашнього виробництва за принципом дії схожий на м'ясорубку. Цей тип пресів детально описаний у статті про виробництво паливних пелет. По шнеку подається сировина, яка на виході через фільєру стискається та під високим тиском ущільнюється. Весь процес відбувається під гарячим пресуванням. Фільєра повинна бути заздалегідь прогріта, інакше пристрій заклинить. Під високою температурою і тиском з тирси виділяється гідролізний лігнін. Це горюча речовина, яка ще відіграє роль сполучного у процесі формування брикетів.

Плюси шнекового екструдера:

• найвища продуктивність (вага процес виконується безперервно екструзивно);
• у процесі пресування виділяється лігін, який позитивно впливає на формування та якість брекетів.

Мінус:

• прес вимагає тривалої підготовки до роботи (потрібно прогріти фільєру і перші брикети вибраковуються);
• швидко зношуються вузли підвищеного тертя – шнек та фільєра;
• через високі робочі температури (вище 120Co) потрібні для нормального пресування сировини відбуваються незворотні процеси, при яких знижується якість продукту (калорійність брикетів – нижче).

Прес ударно-механічний для виробництва паливного брикету за принципом дії схожий на перфоратор. Кривошипно-шатунний механізми (колінвал, шатун і поршень) передає із заданою частотою (близько 20 разів за секунду) поштовхи поршня. За допомогою ударів поршня продавлюються через фільєру попередньо завантажені в камеру тирсу.

Плюси:

• брикети можна робити не тільки з тирси, але й з інших матеріалів: шліфувального та вугільного пилу, торфу, соломи, відходів МФД;
• дозволяє виробляти брикети різного призначення – для приватного ринку та для промислових потреб;
• простота механізму та здатність працювати тривалий час без участі людини – головні переваги ударно-механічного преса;
• у агрегату хороша продуктивність;
• значення коефіцієнта використання обладнання становить 0,9.

Мінус:

• найвища ціна;
• швидке зношування вузлів тертя кривошипа (на них діє відразу 2 сили: ударна сила і тертя).

Прес-гранулятор – це той самий гранулятор комбікорму, в який засипають замість зерна тирсу.

Плюси: хороші співвідношення ціна/продуктивність.

Мінус:

• можна виготовляти тільки брикети дрібної фракції;
• потрібне дрібніше подрібнення сировини;
• вимагає підготовки сировини з додаванням сполучної речовини для щільного брикетування (крохмаль 2%-3%).

У комплектації лінії разом із пресом часто знаходяться різноманітні пристрої, що дозволяють удосконалити кінцеву продукцію:

• міксери для змішування домішок (наприклад, лігніну);
• насадки для нарізання певних форм брикетів;
• зволожувачі для пересушеної сировини.

Деяке обладнання та навіть деякі преси можна виготовити своїми руками.

Технологія виробництва паливних брикетів з тирси

Виробляти з тирси паливні брикети досить просто. Технологія така:

1. Сировина, що є подрібненим матеріалом з тирси, лушпиння насіння, тріски, подрібненого сіна і соломи, вугільного пилу. Фракція матеріалу не повинна перевищувати 25х25х2 мм.
2. Подрібнена сировина сушиться в сушильній камері до 10% вологості.
3. Залежно від обладнання та типу виробництва сировина змішується із сполучною речовиною крохмалем (2%-3% від загальної маси), зволожується до 40% та перемішується.
4. Прес формує брикети заданої форми фільєрою (наскрізною прес-формою). Чим більше стиснення преса, тим краща якість брикетів. Наприклад, брикет із повністю 650-750 кг/м3 має калорійність 12-14 МДж/кг, при щільності 1200-1300 кг/м3 – 25-31 МДж/кг. При пресуванні створюється тиск, у якому підвищується температура та сировина досушується до 4%. Важливо, щоб температура пресування не перевищувала +120Co.
5. Заготівля найчастіше обламується під власною вагою на приблизно рівні частини.
6. Упаковка в термозбіжну плівку – приваблива, щоб брикети зберегли сухість на рівні 4% вологості.

Цикл виробництва брикетів за допомогою виробничої лінії повністю замкнутий. Якщо ви плануєте виготовляти брикети своїми руками, то діяти необхідно за аналогією, використовуючи відповідні інструменти та пристрої.

Рентабельність проекту оцінюється високо. При щомісячної продуктивності рівнем вище середнього (близько 10 тонн готової продукції) з урахуванням витрат збут продукції, чистий прибуток сягає 350$. Таким чином, вкладені у бізнес кошти відіб'ються вже до півроку.

За належної старанності та правильно обраної стратегії можна очікувати високої прибутковості міні-підприємства з виробництва брикетів з тирси.