Якщо різні деревні відходи у вигляді тирси і тріски досить легко спалювати у спеціально пристосованих для цього котлах тривалого горіння, то з вугільною дрібницею і пилом справа йде інакше. Той, хто хоч раз намагався топити піч або котел дрібними фракціями вугілля, знає, що половина палива пропадає даремно, прокидаючись крізь колосники в зольник, а інша половина спікається і перекриває доступ повітря в топку. Через це інтенсивність горіння різко знижується. У той же час викидати таке пальне нерозумно, адже воно містить масу теплової енергії. У подібній ситуації може допомогти брикетування вугілля, про що і буде розказано в даній статті.
Про технологію брикетуванні вугілля Один із способів спалювання вугільної дрібниці - це розтопити котел дровами, а потім зверху на палаючі поліна підсипати курну фракцію палива. Але це занадто клопітка справа, оскільки вугільний пил повинна підсипати невеликими порціями, а значить, - часто. Якщо ж завантажити велику порцію, то частина пального обов'язково просиплется в зольник і піде у відходи, а решту палива заповнить щілини між деревиною. Повітря перестане надходити в зону горіння і в результаті топка почне затухати.
Найкращий спосіб - це методом пресування формувати з дрібної фракції брикети, які після цього дуже добре горять, виділяючи велику кількість теплоти. Таке рішення, як брикетування вугілля, було запропоновано ще на початку позаминулого століття в Росії винахідником А.П. Вешнякова і донині успішно використовується як у промислових цілях, так і в побуті. Суть його в тому, що ущільнення вугільної дрібниці за допомогою високого тиску на спеціальному обладнанні дозволяє отримувати паливо, чия теплотворна здатність не менше, ніж у якісного вугілля.
Глибоко не вдаючись у тонкощі технологічного процесу і класифікацію різних марок пального, відзначимо, що подібні брикети виробляються 2 видів: • з єднальними речовинами для промислових цілей; • без сполучних, призначаються для спалювання в побутових котельних установках.
Примітка. Брикети, спресовані з єднальними речовинами, не можна використовувати в побуті. Ці речовини при згорянні утворюють шкідливі або токсичні сполуки, які у промисловості уловлюються різними способами. У побутове паливо раніше в якості сполучних теж додавали крохмалі або патоку, але дана технологія застаріла.
Оскільки нас цікавить технологія виробництва вугільних брикетів без всяких добавок для побутових цілей, то варто розглянути саме її. Отже, послідовність процесу наступна: • спочатку вугілля проходить операцію подрібнення, при цьому допускається максимальна крупність фракції 6 мм; • наступна операція - сушка з метою домогтися оптимальної вологості 15%. Для цього застосовується спеціальне обладнання для виробництва вугільних брикетів - парові або газові сушарки; • після сушіння складу охолоджується і подається на пресування. Операція проходить при тиску 100-150 МПа в так званому штемпельному пресі; • остаточне охолодження і відвантаження на склад.
Примітка. Тут описаний традиційний технологічний процес, але вимоги до крупності фракції і вологості сировини можуть змінюватися залежно від використовуваного обладнання. Наприклад, сучасний міні-завод російської компанії ЮНІТЕК вимагає розмірів часток до 0.25 мм з влагосодержанием від 6 до 16%. Тобто, в цьому випадку технологія брикетування вугілля повинна передбачати більш якісне подрібнення, зате і тиск пресування застосовується набагато нижче.
На виході виходить вугільний брикет, чия зольність вбирається 15-20%, максимально припустиме механічне навантаження - 3 кг / см2, а при падінні з висоти до 2 м виріб втрачає не більше 15% своєї маси в результаті удару. Теплота згоряння залежить від марок вугілля, з яких брикет спресований.
Виробництво вугільних брикет в домашніх умовах Зрозуміло, що промислове обладнання для брикетування вугілля недоступно звичайній домовласникові в силу своєї високої вартості. Однак, ще наші діди знали, яким чином можна робити брикети без всякого обладнання. Для цього вугільний пил і крихту змішували з водою в такому співвідношенні, щоб виходила густа маса, а потім з неї вручну формовали коржі. Після просушування такі вироби успішно спалювалися в домашній печі. Тобто, всупереч виробничої технології, суміш для виробництва брикетів з вугілля НЕ просушується, а навпаки, зволожується.
У домашніх умовах брикети виготовляють 2 способами: • за допомогою ручного преса; • на саморобному шнековом екструдері.
Перший спосіб хороший тим, що пресовий верстат можна недорого придбати або виготовити самостійно. Його недолік - низька продуктивність, щоб наробити собі паливних брикет на весь сезон, доведеться дуже добре потрудитися. У другому випадку брикетування вугільного пилу відбувається досить швидко, оскільки весь процес механізований. Але тут на перший план виходить вартість агрегату, навіть саморобна установка зажадає відчутних витрат. Потрібно буде придбати потужний електродвигун, редуктор і інші деталі.
Алгоритм, згідно з яким виконується виготовлення вугільних брикетів своїми руками, наступний: • треба постаратися будь-яким доступним способом подрібнити вугільну крихту. Чим менше буде фракція, тим якісніше вийде виріб; • змішати склад, що вийшов з водою. Точні пропорції вказати немає можливості, тому що вони залежать від вмісту пилу. Головне, щоб суміш була дуже густий і ліпилася вручну. Додавати глину не потрібно, це тільки підвищить зольність; • складом наповнити форму і привести в дію ручний механізм; • витягти брикетований вугілля з форми і залишити сушитися на повітрі.
В результаті отримуємо тендітні вироби, непридатні до перевезення, зате непогано сгорающие в грубці. Коли в наявності є шнековий прес, то виробництво значно спрощується і прискорюється. Включивши електродвигун, вищевказану суміш завантажують лопатою в приймальний бункер екструдера. На виході виходять «ковбаски» циліндричної форми відмінної якості. Варто відзначити, що подібні брикети з вугільного пилу мають гарну міцність, їх навіть можна транспортувати.
Висновок Звичайно, виготовлені в домашніх умовах брикети далекі від ідеалу. Вони мають невисоку щільність і підвищену вологість, а тому дадуть тепла менше, ніж заводські вироби. Тим не менш, в грубці або котлі вони горять добре, це не те що палити вугільний пил, спікається коржем. Та й за вартістю саморобні брикети з кам'яного вугілля обійдуться дешевше.
