Угольные брикеты для отопления: технология производства и особенности состава. Производство угольных брикетов
Брикетирование угля: технология, оборудование, изготовление
Если различные древесные отходы в виде опилок и щепы достаточно легко сжигать в специально приспособленных для этого котлах длительного горения, то с угольной мелочью и пылью дело обстоит иначе. Тот, кто хоть раз пытался топить печь или котел мелкими фракциями угля, знает, что половина топлива пропадает впустую, просыпаясь сквозь колосники в зольник, а другая половина спекается и перекрывает доступ воздуха в топку. Из-за этого интенсивность горения резко снижается. В то же время выбрасывать такое горючее глупо, ведь оно содержит массу тепловой энергии. В подобной ситуации может помочь брикетирование угля, о чем и будет рассказано в данной статье.
О технологии брикетировании угля
Один из способов сжигания угольной мелочи – это растопить котел дровами, а потом сверху на горящие поленья подсыпать пыльную фракцию топлива. Но это слишком хлопотное дело, поскольку угольная пыль должна подсыпаться небольшими порциями, а значит, — часто.
Если же загрузить большую порцию, то часть горючего обязательно просыплется в зольник и уйдет в отходы, а остальное топливо заполнит щели между древесиной. Воздух перестанет поступать в зону горения и в результате топка начнет затухать.
Наилучший способ – это методом прессования формировать из мелкой фракции брикеты, которые после этого очень хорошо горят, выделяя большое количество теплоты. Такое решение, как брикетирование углей, было предложено еще в начале позапрошлого века в России изобретателем А.П. Вешняковым и по сей день успешно используется как в промышленных целях, так и в быту. Суть его в том, что уплотнение угольной мелочи с помощью высокого давления на специальном оборудовании позволяет получать топливо, чья теплотворная способность не меньше, чем у качественных углей.
Глубоко не вдаваясь в тонкости технологического процесса и классификацию разных марок горючего, отметим, что подобные брикеты производятся в двух видах:
- со связующими веществами для промышленных целей;
- без связующих, предназначаются для сжигания в бытовых котельных установках.
Примечание. Брикеты, спрессованные со связующими веществами, нельзя использовать в быту. Эти вещества при сгорании образуют вредные либо токсичные соединения, которые в промышленности улавливаются разными способами. В бытовое топливо раньше в качестве связующих тоже добавляли крахмалы или патоку, но данная технология устарела.
Поскольку нас интересует технология производства угольных брикетов без всяких добавок для бытовых целей, то стоит рассмотреть именно ее. Итак, последовательность процесса следующая:
- сначала уголь проходит операцию измельчения, при этом допускается максимальная крупность фракции 6 мм;
- следующая операция – сушка с целью добиться оптимальной влажности 15%. Для этого применяется особое оборудование для производства угольных брикетов – паровые или газовые сушилки;
- после сушки состав охлаждается и подается на прессование. Операция проходит при давлении 100—150 МПа в так называемом штемпельном прессе;
- окончательное охлаждение и отгрузка на склад.
Примечание. Здесь описан традиционный технологический процесс, но требования к крупности фракции и влажности сырья могут изменяться в зависимости от используемого оборудования. Например, современный мини-завод российской компании ЮНИТЕК требует размеров частиц до 0.25 мм с влагосодержанием от 6 до 16%. То есть, в этом случае технология брикетирования угля должна предусматривать более качественное измельчение, зато и давление прессования применяется гораздо ниже.
На выходе получается угольный брикет, чья зольность не превышает 15—20%, максимально допустимая механическая нагрузка – 3 кг/см2, а при падении с высоты до 2 м изделие теряет не более 15% своей массы в результате удара. Теплота сгорания зависит от марок углей, из которых брикет спрессован.
Производство угольных брикет в домашних условиях
Понятно, что промышленное оборудование для брикетирования угля недоступно обычному домовладельцу в силу своей высокой стоимости. Однако, еще наши деды знали, каким образом можно делать брикеты без всякого оборудования. Для этого угольную пыль и крошку смешивали с водой в таком соотношении, чтобы получалась густая масса, а потом из нее вручную формовали лепешки. После просушивания такие изделия успешно сжигались в домашней печке. То есть, вопреки производственной технологии, смесь для производства брикетов из угля не просушивается, а наоборот, увлажняется.
В домашних условиях брикеты изготавливают 2 способами:
- с помощью ручного пресса;
- на самодельном шнековом экструдере.
Первый способ хорош тем, что прессовый станок можно недорого приобрести либо изготовить самостоятельно. Его недостаток – низкая производительность, чтобы наделать себе топливных брикет на весь сезон, придется очень хорошо потрудиться. Во втором случае брикетирование угольной пыли происходит достаточно быстро, поскольку весь процесс механизирован. Но здесь на первый план выходит стоимость агрегата, даже самодельная установка потребует ощутимых затрат. Нужно будет приобрести мощный электродвигатель, редуктор и прочие детали.
Алгоритм, согласно которому выполняется изготовление угольных брикетов своими руками, следующий:
- надо постараться любым доступным способом измельчить угольную крошку. Чем меньше будет фракция, тем качественнее получится изделие;
- смешать получившийся состав с водой. Точные пропорции указать нет возможности, так как они зависят от содержания пыли. Главное, чтобы смесь была очень густой и лепилась вручную. Добавлять глину не нужно, это только повысит зольность;
- составом наполнить форму и привести в действие ручной механизм;
- извлечь брикетированный уголь из формы и оставить сушиться на воздухе.
В результате получаем хрупкие изделия, непригодные к перевозке, зато неплохо сгорающие в печке. Один из способов брикетирования угля в домашних условиях можно узнать, просмотрев видео:
Когда в наличии имеется шнековый пресс, то производство значительно упрощается и ускоряется. Включив электродвигатель, вышеуказанную смесь загружают лопатой в приемный бункер экструдера. На выходе получаются «колбаски» цилиндрической формы отличного качества. Стоит отметить, что подобные брикеты из угольной пыли обладают хорошей прочностью, их даже можно транспортировать.
Подробнее о работе экструдера смотрите на видео:
Заключение
Конечно, изготовленные в домашних условиях брикеты далеки от идеала. Они имеют невысокую плотность и повышенную влажность, а потому дадут тепла меньше, чем заводские изделия. Тем не менее, в печке или котле они горят хорошо, это не то что жечь угольную пыль, спекающуюся коржом. Да и по стоимости самодельные брикеты из каменного угля обойдутся дешевле.
cotlix.com
Брикетированный уголь, технологии, связующие и способы домашнего изготовления
Примерно 25% добываемого угля имеют мелкую и пылевидную фракцию. Этот тип топлива не пользуется спросом у потребителей из-за низкой тепловой отдачи. Неудобен он и для отопления частных домов: просыпается через колосниковую решетку и потому имеет низкую эффективность, часто большое количество мелкого или пылевидного топлива перекрывает доступ кислорода, из-за чего печь затухает. По этим причинам множество пыли и угля мелких фракций (размером до 6 мм) скапливается на складах, в топливных сараях на частных подворьях. Проблема решается при производстве брикетированного угля. Эта технология позволяет из угольной пыли при высоком давлении изготовить топливные брикеты. Чем же хороши брикеты из угля? Они хорошо переносят транспортировку и хранение, имеют большую теплотворную способность по сравнению с исходными материалами (не менее 6000 ккал/кг), не выделяют дыма и газов, прогорают полностью, не спекаясь, а распадаясь в золу (зольность качественного каменноугольного брикета не более 10% от объема, но обычно намного меньше).
Брикетирование угля позволяет из отходов получать топливо с хорошими характеристиками
Технологии брикетирования угля
Угольные брикеты изготавливают из бурого угля, крошки и пыли антрацитов и каменных углей, полукоксовой и коксовой мелочи. В зависимости от типа исходного сырья в него добавляются или нет связующие компоненты.
Формирование брикетов из бурого угля происходит без добавления связующих, так как сам материал содержат до 20% битумов. При переработке сырье измельчают, нагревают и сушат, доводя до 18-20% влажности. После охлаждения полученную крошку подают в пресс высокого давления, где формируется кусковое топливо. Их после охлаждения можно использовать или улучшить качественные характеристики в установках по полукоксованию.
Пресс для брикетирования угля
Брикетирование мелочи каменных углей также может происходить как с использованием связующих, так и без них. При промышленном изготовлении в качестве связующего элемента добавляют следующие вещества:
- нефтебитум;
- лигносульфонаты;
- меласса;
- жидкое стекло;
- цемент.
Жидкое стекло и цемент используются при переработке некоторых видов угля и мелкого кокса. Такие брикеты применяют в металлургии в тех процессах, где наличие подобных составляющих допустимо. Каменноугольная смола и нефтебитум также используются для производства топлива промышленного применения. Для отопления домов такие брикеты не подходят: при сгорании выделяется бензопирен и другие вредные вещества, так что они запрещены СЭС и спрос на них весьма ограничен.
Есть две технологии брикетирования: с добавлением связующего компонента или без него
Для брикетов бытового использования в качестве связующего элемента используют чаще всего крахмалы, которые добавляют в крошку до получения вязкой массы. Иногда добавляют сахара, целлюлозу, патоку. Глина, гипс и известь используются реже, так как увеличивают зольность и снижают удельную теплоемкость топлива. Тип и количество связующего компонента подбирается исходя из качеств угольного сырья в процессе производства. Ориентиром служат механические характеристики брикета, но важна также и энергетическая ценность получаемого топлива.
Изготовление угольных брикетов для бытового использования состоит из следующих этапов:
- Сушка. Чем меньше влаги в сырье, тем прочнее будут брикеты.
- Удаление летучих составляющих. Этот этап необходим при переработке угля низких сортов с содержанием большого количества летучих веществ. Используют для этого коксовую печь или перегонный аппарат.
- Измельчение.
- Добавление связующих веществ и перемешивание его с угольной крошкой. Данный состав называют шихтой.
- Смесь подается на пресс, где под давлением формуются брикеты.
- В некоторых случаях (зависит от используемого связующего компонента) требуется нагрев в печи до 300оС.
- Охлаждение.
Разработки последних лет позволили формировать каменноугольные брикеты без применения связующих из любых отходов угольной промышленности. Брикетирование в таких установках проходит в два этапа. Сначала измельченный уголь проходит первоначальное уплотнение за счет удаления пустот между частицами. Затем путем повышения давления до 100—200 Мн/м2 происходит деформация и уплотнение самих частиц.
Так выглядит прессованный уголь
При этом выделяются фенолы и смолы, которые при добавлении воды образуют натуральный связующий компонент. Весь процесс находится под контролем микропроцессора. Полученные таким способом брикеты горят без дыма и не выделяют вредных веществ. Стоит ли говорить, что подобный пресс для брикетирования угля стоит немало? Отсюда и высокая стоимость конечной продукции. Зато перерабатывается уголь любой марки, брикеты получаются крепкие, с большой теплотворной способностью, горят без дыма и каких-либо существенных выделений атмосферу.
Теплотворная способность брикетов из каменного угля 6000ккал/к
Есть еще несколько технологий, позволяющих делать каменноугольные брикеты без связующих. Для этого используют специальные валковые прессы, но перерабатываются таким способом не все марки. В некоторых разработках к крошке высокосортных углей добавляют некоторую часть сырья с высоким содержанием смол (спекающиеся угли). Полученную смесь разогревают до температур пластификации спекающихся углей, после чего смесь немного остужают и затем формуют брикеты.
Брикетирование угля в домашних условиях
Так как оборудование для производства каменноугольных брикетов дешевым не назовешь, покупать его для домашнего использования нерентабельно. Но народные умельцы и тут нашли выход из положения. Есть такой способ из угольной пыли сделать приемлемое топливо:
- Взять глины 5-10% от массы имеющегося угольного сырья, развести ее до кашеобразного состояния и перемешать с угольной крошкой.
- В заготовленные формы плотно уложить состав.
- Сформованный брикет вывернуть на полиэтиленовую пленку, где оставить сохнуть. Через несколько дней они становятся достаточно прочными, чтобы складировать в невысокие штабеля.
Для отопления частного дома такой вид топлива подойдет. Но перевозить такие брикеты невозможно – они рассыпаются. Горят лучше, чем пыль, и выдают больше тепла, но имеют довольно большую зольность – к «собственной» золе добавляется глина.
Есть еще механический способ брикетирования мелкого угля и его пыли. С использованием такого пресса промышленных объемов не достигнешь и транспортирования получаемая продукция не перенесет, но из пыли сформовать вполне пригодное для своей печи топливо можно.
Вот как эти брикеты горят.
Согласитесь, установка выглядит вполне работоспособной, а имея руки сделать ее не так и сложно.
Брикетирование древесного угля
При производстве древесного угля примерно четверть его получается некондиционной – мелкие куски и пыль. Чтобы эти отходы превратить в доходы можно сделать из них брикеты. Брикеты из древесного угля можно делать и в домашних условиях, если нужно, можно для этого изготовить сырье (древесный уголь самостоятельно). Принцип брикетирования древесного угля ничем не отличается от формирования такого же топлива из каменного угля:
- Некондиционный уголь измельчают.
- Смешивают со связующим. В данном случае неплохо с задачей справится обычный клейстер из крахмала. На выходе должна получиться чуть влажная масса. Часть пыли при этом скатывается в небольшие комки.
- Полученная смесь подается в пресс, где происходит формование брикетов.
На этом видео наглядно видна вся технология брикетирования древесного угля, но ребята создали форму специально для заказчика (были заказаны церковные таблетки из древесного угля для ладана). Аналогично можно изготовить форму любой конфигурации.
Выводы. Брикеты из крошки угля и пыли (каменного и древесного) можно сделать в домашних условиях. Добиться при этом коммерческих результатов сложно (только за счет автоматизации, а значит, дорогого оборудования), но для домашнего использования изготовить простую установку реально.
teplowood.ru
изготовление и технология брикетирования угля
Доступная по сравнению с другими видами энергоносителей цена, отсутствие проблем с приобретением, хорошая теплоотдача — основные причины, по которым многие пользователи предпочитают использовать угольные брикеты для отопления. Цена на более привычные энергоносители постоянно увеличивается, что заставляет искать альтернативные источники тепла. Угольная пыль — доступный вид топлива, но ее использование в чистом виде невыгодно: половина сырья проваливается в золу через прутья колосника, а другая половина спекается, что приводит к засорению топливника.
Угольные брикетыОдним из вариантов использования угольной пыли, позволяющим получить из нее максимум тепла, является насыпь фракции на дрова, которыми котел растапливается предварительно. Но это очень хлопотно, так как ее нужно сыпать часто небольшими порциями. Насыпь большого количества мелкой фракции приведет к тому, что она все равно просыплется в зольник, превратившись в отходы. А та часть, которая все-таки останется на дровах, заполнит щели между ними, перекрыв циркуляцию воздуха и спровоцировав затухание топки.
Выход — изготовление брикетов из пыли с добавлением вспомогательных веществ методом прессования. Переработанная таким образом мелкая фракция отлично горит с большой теплоотдачей.
Подробнее о технологии брикетирования
В начале прошлого столетия российский исследователь А.П. Вешняков предложил прессовать мелкую фракцию в элементы определенной формы и размера, которые по теплоотдаче не уступали самому углю. Идея нашла широкое применение и в быту, и в промышленности.
Брикеты угля на просеивающей лентеСегодня прессованный уголь классифицируют в зависимости от материала, экологичности, защищенности, формы и типа упаковки. Но двумя основным видами являются:
- Для производства с добавлением связующих компонентов.
- Для домашнего применения без добавок.
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 угляБрикеты 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.
Технология производства брикетов для промышленного использования предполагает добавление цемента, нефтебитумной смеси, жидкого стекла и прочих. В металлургии применение данных веществ разрешено. А вот покупать каменноугольные брикеты с нефтебитумом для отопления жилого помещения нельзя согласно требованиям СЭС.
Брикетирование угля в домашних условиях
Для брикетирования угля в домашних условиях промышленная технология не подходит. Высокая цена оборудования для производства угольных брикетов, большие энергозатраты, необходимость получения огромного количества разрешений от госорганов в разы увеличивает себестоимость готовой продукции. Но с целью отопления небольшого частного дома необходимости в организации масштабного производства нет. Для изготовления 3-4 тонн брикетов (зимний запас) вполне можно обойтись подручными средствами.
Оборудование для брикетирования в домашних условияхСамый простой способ, который был хорошо знаком еще нашим прадедам:
- Угольная пыль смешивается с глиной в соотношении 10:1 с добавлением небольшого количества воды для образования густой массы. Глина является безопасным связующим компонентом, который не даст брикетам развалиться. Важно тщательно перемешать все компоненты смеси. С этой целью часто используют строительный миксер.
- Далее раствор разливается по формам. Это могут быть как специальные емкости, так и бывший в употреблении инвентарь (старые кастрюли, ведра, ящики). Если нет емкостей, угольные лепешки можно формировать и вручную, как делали наши предки.
- После полного высыхания брикетированный уголь можно отправлять на хранение.
Несмотря на то, что, согласно производственной технологии, смесь сушится, во время домашней заготовки брикетов смесь увлажняется. В данном случае угольные брикеты, сделанные своими руками, имеют следующие отличительные черты:
- Неидеальная форма.
- Разный уровень влажности и, следовательно, теплоотдачи.
- Невысокая прочность, которая не позволяет транспортировать брикеты.
Самодельный угольный брикетНо данные свойства не мешают изделиям с низкой себестоимостью хорошо гореть, особенно по сравнению со спекшейся пылью. Такой вариант гораздо удобнее и практичнее.
А если процесс все-таки хочется как-то автоматизировать, то можно последовать примеру домашних умельцев и самостоятельно изготовить оборудование, похожее на производственное:
- Станок, позволяющий сделать брикеты вручную. Инструкцию того, как сделать станок, легко найти в сети Интернет. Для ручного прессования хорошо подходит агрегат, предназначенный для домашнего производства кирпичей. Материалами, позволяющими сварить раму, являются профильная труба и уголок 40*40 мм. Сверху монтируется приемный бункер. Сбоку крепится ручной механизм для брикетирования смеси в изделия прямоугольной или цилиндрической формы. Технология:
- Сырье максимально измельчается. Мелкая фракция обеспечивает прочность и качество брикета.
- Добавление воды позволит приготовить липкую к рукам смесь. Допустимо добавление глины в небольшом количестве, чтобы несильно повысить зольность горючего.
- Далее смесь засыпается в бункер, откуда происходит наполнение формы. Брикет выдавливается нажатием рычага.
- Обратное движение рычага приводит к выталкиванию брикета из формы. Он снимается и располагается на солнце для высыхания.
- Шнековый пресс, где изделия брикетируются методом экструзии. В данном случае финансовые затраты на сборку машины, как и ее производительность будут больше. Вам понадобится:
- Толстостенная труба из стали для изготовления корпуса. Внутри она протачивается согласно желаемому размеру шнека.
- Шнек, произведенный из углеродистой стали повышенной прочности.
- Матрица с одним или несколькими отверстиями из того же материала.
- Электродвигатель мощностью от 4 кВт.
- Ременная передача (минимум 3 ремня).
- Приемный бункер.
Технология изготовления брикетов угля без связующегоИзготовление корпуса, матрицы, шнека лучше доверить хорошему токарю. Важно, чтобы диаметры шкивов обеспечивали скорость вращения шнека не более 200 оборотов/мин. Двигатель необходимо заземлить перед подключением его к домовой электросети.
Технология производства:
- Сырье измельчается и смешивается с водой.
- При включенном двигателе смесь загружается в бункер.
- Появляющиеся «колбаски» режутся на кусочки желаемой длины и выкладываются на стеллаж для просыхания.
Выводы
Если верить производителям угольных брикетов, то теплотворность данного вида твердого топлива даже больше, чем у остальных разновидностей. Теоретически данное заявление может быть вполне реальным ввиду того, что только при сжигании 1 кг антрацита можно получить 7,7-8 кВт. По удельной теплоте дрова и древесные брикеты значительно отстают, выделяя только 5 кВт/ кг.
Однако анализ отзывов владельцев твердотопливных котлов на тематических форумах показывает, что спрос на брикеты из угольной пыли ниже, чем на древесину, по нескольким причинам:
- С их помощью тяжело растопить котел и при сгорании уголь отдает мало тепла.
- До и во время сгорания в помещении сохраняется малоприятный запах.
- Брикеты теряют форму, сильно крошатся во время транспортировки.
- Много золы.
Сгорание угольного топлива в брикетахБольшое количество негативных отзывов (около 70% от общего числа) можно объяснить тем, что производители с целью получить больше прибыли используют сырье низкого качества. Они брикетируют шихту, шлам и другие разновидности угля, непригодного для отопления помещений, а для массы добавляют лишние вещества. Брикеты, изготовленные действительно из антрацита, найти трудно. Основной признак — насыщенно черный цвет изделий.
Выводы очевидны:
- Изготавливать угольные брикеты лучше самостоятельно.
- Для производства необходимо покупать высококачественное сырье.
- При возможности приобрести только низкокалорийные сорта угля прессование является экономически нецелесообразным. Хотя сжигание некачественных брикетов вместе с дровами позволит уменьшить затраты на отопление.
Да, изготовленные в домашних условиях угольные брикеты сильно отличаются от заводских аналогов: рассыпаются при транспортировке, влажные, дают меньше тепла. Но так вы можете контролировать качество используемого сырья, наличие и количество добавок. Как в котле, так и печке «домашние» брикеты горят хорошо, намного лучше пыли, которая просто спекается коржом. К тому же, по цене самодельные цилиндры, кирпичики или «колбаски» получаются намного выгоднее.
Видео по теме:
profiteplo.com
Как сделать угольные брикеты для отопления
Обычные опилки и древесные щепки можно жечь в изготовленных для этого котлах, а вот с угольной пылью не все так просто.
Те, кто уже пробовал топить свой котел таким топливом, понял – половина его просто пропадает, проваливаясь между прутами колосников в золу, вторая же половина спекается в камень и не дает прогоревшему топливу попасть в золу. Все эти причины приводят к снижению качества горения, а значит и теплоотдачи.
Но с другой стороны выкидывать угольную пыль, по меньшей мере, глупо, в ней содержится большое количество энергии. И тут проблему способно решить превращение угля в брикеты, о чем мы и поговорим ниже.
Подробнее о технологии брикетирования
Для классификации топливных брикетов применяется ряд параметров:
- материал, из которого делают брикет;
- форма;
- защищенность;
- экологичность;
- тип упаковки.
Можно, конечно же, сжечь такую пыль, предварительно растопив котел дровами, и уже на них насыпать мелкую фракцию. Но такой подход не является выходом, это очень хлопотно, ведь насыпать пыль из угля нужно понемногу, а значит часто.
Если же вы положите на дрова сразу большое количество угольной пыли, она все-таки просыплется в колосники и таким образом, проблема частичного сгорания топлива никуда не денется, к тому же остальная пыль провалится между дровами, перекроет приток воздуху и горение значительно ослабнет.
Чтобы обойти все вышеперечисленные неудобства, нужно прессовать угольную пыль в брикеты, которые в таком виде будут превосходно гореть, отдавая всю свою энергию.
Российские разработки
Решение по прессованию мелкой фракции топлива было изобретено еще в начале прошлого столетия, Российским исследователем А.П. Вешняковым.
Его идея и до сих пор используется в промышленности и быту. Суть идеи заключается в прессовании древесного порошка в твердые элементы, способные гореть и отдавать тепло ни чем не хуже самого угля.
Не говоря о подробной технологии изготовления топливных брикетов и не перечисляя их типы, можно отметить, что они бывают двух основных типов:
- с применением связующих компонентов, производственное сжигание;
- без них, для домашнего использования.
Важно знать: брикеты, изготовленные по технологии, предусматривающей использование согласующих элементов, в быту использовать категорически нельзя. При их горении выделяется множество токсичных веществ, которые в производстве удаляет специальное оборудование.
Мы говорим о технологии изготовления брикетов без применения связующих компонентов. Производство проходит следующим образом:
- изначально угольная пыль и мелкие камешки измельчаются, самая большая частичка на выходе не должна быть больше 6 мм;
- далее смесь сушат до влажности в 15%. Для этого используют сушилки парового и газового типа;
- далее пыль охлаждается и передается к прессу. Его воздействие на мелкую фракцию происходит с давлением от 100 до 150 Мпа, в специальном прессе штемпельного типа;
- после чего готовая продукция подается на хранение.
Требования к размеру частичек и давлению прессовки может меняться в зависимости от применяемого оборудования и назначения топлива. К примеру, производственная линия компании ЮНИТЕК работает с частичками до 0.25 мм и их влажностью от 6 до 16%.
В результате мы получаем продукт с зольностью 15—20%, способный выдерживать давление в – 3 кг/см, а при падении с двухметровой высоты, потеря массы от удара будет незначительной. Энергоемкость брикетов будет зависеть, непосредственно, от угольной пыли, из которой их делают.
Промышленное производство
Для производства брикетов промышленного типа применяют такие связующие вещества:
- нефтебитумная смесь;
- цемент;
- лигносульфонатные добавки;
- жидкое стекло;
- меласса.
Для переработки мелких частиц кокса и некоторых других сортов угля, часто используют цемент, а так же жидкое стекло. Такие материалы используют в основном в металлургии, там, где применение этих веществ допускается.
Каменноугольная смола с нефтебитумом так же применяют для изготовления промышленных угольных брикетов. Топить жилые дома ими нельзя, так как происходит выделение большого количества бензопирена и прочих токсичных элементов, запрещенных СЭС.
Производство дома
Для того чтобы сделать угольные брикеты своими руками, нужно иметь саму пыль угля и глину, безопасный связующий элемент. Добавляя немного воды, пыль и глину смешивают 10:1, таким образом, раствор приобретает нужную консистенцию. Очень важно тщательно смешать вещества.
Для создания брикетов можно использовать как обычный строительный миксер, так и специальное оборудование, например торговой марки Weber. Если вы решили изготовить брикеты вручную, можно использовать в роли формы любые емкости, ящики, кастрюли и т.д. В конце изготовления топливные брикеты нужно высушить.
Обратите внимание: применение оборудования для создания брикетов в домашних условиях будет нерентабельным.
Естественно, что брикет, изготовленные дома не идеальны. Их прочность не так велика, как у промышленных аналогов, имеют разную влажность, и теплоотдачу.
Но как бы там ни было, в котле они горят отлично, гораздо лучше спекающейся и проваливающейся угольной пыли. Да и себестоимость их непременно порадует. Оставленные положительные отзывы, о данной технологии, говорят сами за себя.
Как производят угольные брикеты, смотрите в следующем видео:
Оцените статью: Поделитесь с друзьями!teplo.guru
Производство угольных брикетов
Брикетирование, применение брикетов, виды брикетов
Технология добычи угля представляет собой совокупность сложных и последовательных промышленных мероприятий, в процессе выполнения которых на поверхность поднимается не только высококачественная порода, но и невостребованные угольные пылеобразования. Однако оптимизация производства, стремление к его абсолютной безотходности, и, соответственно, извлечению в дальнейшем максимальной экономической выгоды обязывает предпринимателей искать пути реализации добытого сырья в полном объёме. Выполнить эту задачу можно по-разному и, в частности, с помощью брикетирования.
Брикет – это спрессованное из отходов сельского хозяйства, деревообработки, низкокачественного угля или торфа малоразмерное плотное формообразование, используемое в качестве топлива. Соответственно, один из процессов получения брикетов представляет собой преобразование тонкодисперсного угольного сырья из сыпучего и крошащегося материала в спрессованные частицы, в ходе чего такие энергетические свойства, как длительность и равномерность горения и, естественно, теплоотдача существенно улучшаются. Кроме этого, брикеты имеют такое существенное преимущество, как удобная транспортировка.
Виды оборудования для производства угольных брикетов.
Серийное производство задействует два основных вида промышленного оборудования: прессы и экструдеры. Так, автоматические или полуавтоматические электромеханические прессы, усиленные гидравлическими модулями, служат для массового выпуска брикетов различной формы и химического состава. Вначале осуществляется просеивание первичного сырья и тщательное перемешивание его с вяжущими веществами и, как правило, с технической водой. Форма брикета зависит от модели сменной или стационарной матрицы, которая закреплена на рабочем элементе пресса (например, на вальцах). Разумеется, что после изготовления, требуется определённое время для просушивания продукции, после чего брикеты будут готовы к погрузке и транспортировке.
Процесс производства с применением экструдеров основывается не только на усилии сдавливания, но и на технологии пластификации материала. Загруженное в приёмный бункер сырьё попадает в рабочий цилиндр экструдера, где работает шнек (два шнека) червячного типа. Обрабатываемый материал перемешивается и нагревается за счет трения частиц между собой, лентой шнека и стенками цилиндра, вследствие чего происходит пластификация. Прессование суспензии выполняется при выдавливании материала шнеком через зауженное отверстие фильеры на выходе из цилиндра. Последний элемент конструкции оснащается сменной матричной насадкой с отверстиями различного диаметра. Дальше они аналогично подлежат просушиванию, время которого зависит от типа угля и размера брикетов.
Представленный перечень промышленного оборудования не является крупногабаритным, и оно может быть установлено даже на небольших производственных площадях, но одним из основных требований является наличие трёхфазной сети 380В.
Технологический процесс производства угольных брикетов. Сырье и его обработка.
Разумеется, что для скрепления химического состава угольной пыли требуются определённые связующие составы. Характеристики того или иного вяжущего вещества оказывают в дальнейшем определенное влияние на общие свойства полученных брикетов и непосредственно на их дальнейшее применение. Разновидность связующих элементов очень велика, и их перечень постоянно расширяется за счёт новых научных изысканий. Связующее вещество в идеале должно отвечать комплексу требований, среди которых: низкая себестоимость, свободный (законный) доступ в приобретении, улучшение энергетических свойств, уменьшение зольности, придание брикету механической стойкости и т.п.
Производство брикетов для промышленных котлов
Так, при переработке некоторых видов угля и мелкого кокса задействуют цемент и жидкое стекло. Смесь цемента, мелассы и глины делает брикеты очень крепкими, но понижает зажигательную способность. Примерно такой же недостаток и у брикетов, в которые вводят вяжущую смесь из торфа, портландцемента, глины и извести. Известны связующие вещества из класса простых полиэфиров на основе пропиленгликоля, лигносульфонатов, а также нефтебитума. Полученные брикеты широко используются в металлургической отрасли и при топке различных промышленных котлов, то есть, везде, где не присутствует открытое горение. Это обусловлено тем, что некоторые связующие составы могут выделять определенные токсичные газы. Один из способов получения угольных брикетов заключается в смешивании угольной пыли и раствора натриевой соли метилен-нафталин-сульфокислоты в соотношении 1% от массы шлама с последующим прессованием и сушкой с помощью углеводородсодержащего водостойкого покрытия. Последний этап технологии вызывает определённые сложности и является недостатком данной рецептуры. Произведенные брикеты задействуются для топки котлов и для коксования.
Производство брикетов без применения связующих веществ, основанное только на силе скрепляющего давления возможно, но, как правило, такие брикеты не будут обладать достаточной механической прочностью. Хотя известны технологии, при которых изготовление брикетов промышленного назначения может обходиться и без вяжущих составов. Например, сырьё из бурого угля содержит до 20% битумов и не нуждается в связующем составе. Такой материал дробят, подвергают термическому воздействию и просушке до влажности в 18-20%. Охлаждённая крошка загружается в пресс для получения брикетов.
Производство брикетов для бытового применения
Брикеты, почти в идеале отвечающие большинству требованиям, производят с использованием суспензии на основе хлебных остатков пищи и кормов, в состав которых входят растительные белки и полисахариды. В частности, мука и крахмал традиционно являются одними из самых популярных связующих веществ, применяемых для «бытового» брикетирования. Брикеты при горении не являются токсичными, почему и применяются широко в быту – для топки бани, камина, приготовления шашлыков и даже для курения кальяна. К сожалению, именно из связующего элемента такого рода производство практически невозможно организовать в многотоннажном варианте.
Перспективным направлением в производстве брикетов может стать внедрение полимера на основе полиакриламида, химического аналога белка, который может стать универсальным связующим веществом.
Брикеты из угольной пыли вполне можно получить и в домашних условиях. При этом используются всё те же прессы или экструдеры, но их более компактные версии, которые можно установить где-нибудь в подсобном помещении и, которые, как правило, адаптированы для работы от центральной сети 220В. Так, к примеру, кальянный уголь можно изготовить с помощью селитры или каких-либо иных аналогичных связующих. При этом самым основным условием производства «домашних» брикетов остаётся категорический запрет на использование токсичных вяжущих компонентов
Заключение
Исходя из вышесказанного, можно констатировать, что брикетирование угольной пыли не слишком затратное, но достаточно выгодное производство. Материальные вложения в первичное сырьё (угольная пыль и большинство связующих веществ) не являются дорогостоящими в сравнении с полученной прибылью от реализации готовых угольных брикетов, популярность в использовании которых постоянно только увеличивается. Да, качественное оборудование стоит недёшево, но и оно окупается достаточно быстро, а экономить в этом направлении представляется легкомыслием.
eurasia-group.ru
уголь для отопления, каменноугольная пыль, брикетированный и прессованный, котел своими руками
Угольные брикеты продаются в строительных и специализированных магазинах Все чаще люди покупают твердотопливные печи и котлы. Все дело в постоянно растущей стоимости коммунальных услуг за отопление. И счастливчики, живущие в частных домах, могут отказаться от центральной подачи тепла, и перейти не просто на автономное отопление, а пользоваться обогревом, который не зависит от газа и электричества. Однако для таких приборов нужно покупать топливо, видов которого огромное количество. Чтобы вам было легче выбрать наилучший вариант, мы расскажем вам о таком виде топлива, как угольные брикеты.
Что такое угольные брикеты
Существует масса разновидностей топлива для отопления дома. Раньше самым популярным вариантом были дрова, а потом начали появляться топливные брикеты. Этот материал постепенно начал вытеснять из использования обыкновенные дрова.
Их главным преимуществом является возможность изготовления из различных отходов. Это не только снижает стоимость подобных материалов, но и не так вредит природе. Также прессованные брикеты дольше горят и имеют высокий КПД.
В брикеты спрессовывают разные материалы. Древесные отходы, сельскохозяйственные отходы и уголь, вернее его пыль. Такие каменноугольные брикеты горят без отходов и при этом обладают высоким КПД.
Брикетированный уголь использовался уже в конце девятнадцатого века. Тогда такое топливо изготавливалось из отходов древесного угля: его бракованных частиц и пыли. Чтобы скрепить элементы между собой, использовалась смола и механический пресс.
Угольные брикеты, которые изготавливают в наше время, имеют схожую технологию производства. Однако брикетирование древесноугольных отходов в основном носит хаотичный характер. Такое топливо производится небольшими предприятиями.
Угольные брикеты хорошо подходят для твердотопливных котлов
Что добавляют для скрепления угольных отходов в наше время:
- Обычно сцепление сырья происходит за счет битумных присадок. Однако такие составляющие при горении выделяют вредные для здоровья вещества.
- Еще один способ – это скрепление частиц угля полиэтиленом. Однако такой прессованный уголь тоже вредин для здоровья.
- Самым безопасным считается уголь, который скрепляется с помощью клея ПВА. Это вещество абсолютно безвредно, но в этом случае производство имеет более высокую себестоимость.
Безопасную технологию изготовления угля использует лишь малая часть производителей. Поэтому нужно очень внимательно относится к подобному топливу.
Преимущества угля в брикетах
Котел для отопления дома может работать на разных материалах. Угольные брикеты – это не самый распространенный вариант. Однако он достаточно перспективен, особенно если его производство выйдет на более качественный уровень.
Уголь в брикетах не используют для мангалов, барбекю и печей. Он может выделять канцерогены и имеет высокую температуру горения, которая может испортить подобные конструкции.
Преимущества, которые имеют прессованные древесно-угольные брикеты, неоспоримы. Благодаря этому этот материал сомнительного качества используют для обогрева дома.
Достоинства угольных брикетов:
- Угольные брикеты горят долго и выделяют много тепла. Поэтому они экономичны и пользуются популярностью.
- Применение такого топлива пользуется популярностью потому, что его брикеты имеют одинаковые размеры. Это позволяет получать равномерное тепло.
- Помимо того, что брикеты горят в два раза дольше дров, они еще и достаточно легкие и компактные. Благодаря этому топливо занимает в два раза меньше места.
- Качественные угольные брикеты при горении не выделяют угарный газ. Благодаря этому они безопасны в использовании, при условии, что у вас в доме хорошая вентиляционная система.
- Такие брикеты выделяют больше тепла, чем дерево, уголь из дерева и камня.
- В процессе транспортировки и использования топливные угольные брикеты не крошатся. Поэтому они не пылят и не загрязняют помещение, в котором хранятся.
- Если вы научитесь их правильно разжигать, то вам потребуется всего 15 минут для такой процедуры.
Чтобы не испачкать руки, угольные брикеты лучше брать в перчатках
Такие преимущества делают древесный уголь отличным топливом для котлов. Если этот продукт начнут производить в соответствии со всеми требованиями безопасности, то в перспективе оно может стать очень популярным.
Виды угольных брикетов для отопления
При горении обычного угля в камине остается много пыли. Горелка в котле при этом может забиваться. Именно поэтому уголь не нашел свое полноценнее применение в отоплении квартир.
Так как качество и безопасность угля напрямую зависят от его состава, очень важно уделить достаточно внимания этому фактору. Вы можете попросить у продавца сертификат качества или обратиться к производителю за презентацией процесса производства и увидеть оборудование и сырье для его производства. Однако лучше всего сделать такое топливо в домашних условиях своими руками.
Большое значение играет вид угольного прессованного топлива. Они делятся на классы по нескольким параметрам. Давайте посмотрим, по каким.
По каким параметрам делится прессованный уголь на классы:
- Первоочередное значение имеет материал, из которого производят топливо;
- Форма угольных брикетов – это лишь вопрос внешнего вида;
- Экологичность угольного прессованного топлива зависит от его скрепляющего материала;
- Тип упаковки отвечает за сохранность сырья.
Самое главное значение в классификации прессованного угольного топлива играет тип самого сырья. Именно он определяет характеристику и стоимость брикетов. Всего существует три вида сырья, используемого для создания угольных брикетов. Давайте посмотрим какие.
Виды угольных брикетов:
- Бурый уголь имеет наименьшую цену. Для изготовления из него брикетов используют пыли и мелкие частицы. Имеет самую низкую калорийность.
- Второй по стоимости древесный уголь. Однако при этом его калорийность ниже чем у бурого угля. Его делают из переработанной древесины.
- Антрацит – это самый качественный и калорийный уголь. Из него получаются наиболее качественные брикеты. Однако они имеют самую высокую стоимость.
Угольные брикеты могут быть любой формы, однако они имеют компактные размеры
Выбирать угольные брикеты нужно исходя из их сырья и скрепляющего материала. Именно эти параметры определяют безопасность и качество топлива.
Технология брикетирования угля
Вы можете изготавливать угольные брикеты для себя в домашних условиях. В этом случае вам даже не понадобится дорогостоящее оборудование. Для этого вам придется найти лишь формы и приобрести само сырье.
Как сделать угольные брикеты у себя дома:
- Перемешайте одну часть сухой глины с десятью частями угольной пыли;
- Постоянно помешивая, добавляйте воду до получения нужной консистенции;
- Разложите смесь по формам и оставьте до полного высыхания.
Конечно, такой материал будет уступать по своим качествам угольным брикетам, приготовленным с помощью специального оборудования. Но для домашнего отопления они вполне сгодятся.
Для чего используются угольные брикеты (видео)
Добавить комментарий
teploclass.ru
Завод по брикетированию древесного угля
Технология брикетирования для производства брикетов древесного угля из угольного порошка.
Сырьем выступают небольшие по размеру отходы углеобогащения, сломанные при хранении или во время транспортировки, или куски древесного угля после сжигания биомассы. С помощью данного оборудования куски отходов угля могут быть превращены в брикеты древесного угля, используемые для барбекю, отопления помещений и т. д. В этом оборудовании используются связующие вещества, поэтому выход готового продукта будет 100% от угольного порошка / кусков или отходов угля.
Список оборудования, входящего в состав линии для брикетирования угольного порошка.
Мельница
Эта машина используется для измельчения кусков/брусков древесного угля относительно большого размера в мелкий порошок. Эта машина может полностью перемолоть куски угля. Она также может быть использована для линии литейного производства, строительства, химической промышленности, металлургии и т. д. Она может стереть в порошок сухой материала, полусухой материала, влажный материал, пластик и т. д.
Двойной смеситель с лопастной мешалкой
Эта машина используется для смешивания измельченной древесной угольной пыли (угольного порошка) с водой и связующим вещество и др. Он может перевернуть на другую сторону отброшенный древесный уголь автоматически после смешивания без ручного воздействия.
Пресс угольных брикетов
Эта серия прессов угольных брикетов может быть использована для производства брикетов древесного угля различной формы. В качестве сырья выступают небольшие по размеру отходы углеобогащения, сломанные при хранении или во время транспортировки, или куски древесного угля после сжигания биомассы. С помощью данного оборудования куски отходов угля могут быть превращены в брикеты древесного угля, используемые для барбекю, отопления помещений и т. д.
Конвейерная сушилка для древесного угля
Комплектное устройство туннельного просушивания. Это устройство используется для сушки брикетов древесного угля. Данное оборудование подходит для сушки порошкообразных продуктов из древесного угля, а также для сушки других продуктов похожих на порошок древесного угля. Это устройство состоит в основном из сушилки, центробежного вентилятора, и воздухонагреватель (печки горячего дутья), и др.
Цены предоставляются по запросу.
peletirovanie.ru
© 2005-2018, Национальный Экспертный Совет по Качеству.
