Про технологію брикетування вугілля в домашніх умовах. Як самому подрібнити деревне вугілля

Як ми відзначали раніше, кульові барабанні млини застосовуються у всіх галузях, де необхідно подрібнювати матеріал. У таких млинах, як подрібнююче середовище в більшості випадків використовуються сталеві кулі, що мелють.

У цій публікації розглянемо використання сталевих мелющих куль у процесі помелу. Цей процес є підготовчим під час створення суміші для спалювання в котлах на .

Для створення якісного палива для печей блоків ТЕС, яке виготовлено на основі вугілля, необхідно досягти максимального ступеня подрібнення (10-18% залишку на ситі № 008) матеріалу і максимально знизити вологість.

Сушіння та помел палива можуть здійснюватися окремо або суміщено в одному агрегаті. При поділі цих процесів вугілля сушать у сушильних барабанах, а розмелюють у коротких кульових млинах. Для подрібнення вугілля використовують звичайні кульові млини марки ШБМ. Співвідношення довжини барабана діаметру зазвичай становить 1,5:1.

З часів СРСР для подрібнення вугілля на теплоелектростанціях використовувалися помольні кулі діаметром 40мм другої та третьої груп твердості. Це зумовлено досить низьким показником твердості подрібнюваного матеріалу і відсутність у минулому куль, що мелють, більш високих груп твердості.

Відстежуючи світову практику подрібнення вугілля, фахівці компанії Енергостил, одні з перших запропонували своїм клієнтам, використовувати при помелі вугілля кулі, що мелють четвертої і п'ятої груп твердості. Провели численні випробування, які довели — використання помольних куль четвертої та п'ятої групи твердості призводить до істотного зниження собівартості помелу однієї тонни вугілля. В даний час практично всі енергоакумулюючі компанії України використовують сталеві кулі, що мелють, діаметром 40мм виробництва ТОВ «Завод «Енергостил» четвертої та п'ятої груп твердості.

Млини працюють у змішаному режимі, тобто. частина кінетичної енергії помольних куль направлена ​​на удар (для руйнування шматків матеріалів), решта - стирання матеріалу в пил. Для підвищення продуктивності кульового млина вугілля попередньо дроблять до зерен розміром 8-10 мм. Для великого та середнього дроблення в основному використовують як щокові, так і валкові дробарки. Для тоншого помелу застосовуються молоткові млини. Але при роботі з вугіллям слід дотримуватися особливої ​​обережності, так як він легкозаймистий і вибухонебезпечний при тонкому дробленні. У зв'язку з цим процес дроблення замінений подрібненням у кульових млинах.

Дрібні зерна палива, що утворюються в млині, у вигляді пилогазової суміші надходять по трубопроводу в прохідний сепаратор для відділення великих зерен, що повертаються потім по трубі в млин на доподрібнення. Готовий продукт також у вигляді пилогазової суміші надходить у циклон для осадження вугільного пилу з газового потоку.

Звільнені від вугільного пилу гази надходять у потужний вентилятор і нагнітаються ним у патрубок дутьового вентилятора печі, що обертається, за допомогою якого вугільний пил через форсунку вдується в піч. Обложена в циклоні пил зсипається в бункер, звідки через живильник поступово поступає у форсунку, підхоплюється потоком газу від дутьового вентилятора і вводиться в піч.

Слід зазначити, що на сьогоднішній день помольні кулі виробництва ТОВ «Завод «Енергостил» використовуються практично на всіх теплоелектростанціях України. Завдяки фахівцям нашої компанії, був «зруйнований» стереотип, що при помелі вугілля використовується тільки помольні кулі другої і третьої груп твердості. Було проведено ряд промислових випробувань, які показали, що використання куль, що мелють, підвищеної твердості ніяк не впливають на якість помелу і знос броні барабана. А за рахунок скорочення питомого зносу помольних тіл досягається зниження вартості помелу 1 тонни вугілля. Також скорочується час проведення довантажувальних робіт, що в цілому призводить до підвищення ефективності роботи кульових млинів.

Дробарки використовуються для подрібнення гірських і кам'яних порід. Вони діють шляхом розтирання, роздавлювання, розколу, удару брил і шматків один об одного. У побутовій сфері найпоширеніша вугільна дробарка.

Вона необхідна в першу чергу для подрібнення великих шматків вугілля для спалювання різних типів печей, ковальських горнах. Деякі дробарки мають спеціальний конвеєр, який автоматично подає готове паливо у піч.

1 Різновиди вугільних дробарок

Розподіл подрібнювачів вугілля здійснюється за типом механізму. Існує п'ять основних різновидів:

1. Щокові.
2. Конусні.
3. Валкові.
4. Молоткові.
5. Роторні.

Незважаючи на те, що для вугілля бажано використовувати молотковий та валковий тип, інші також можуть застосовуватись. Найчастіше. Можливе використання вугільної дробарки для інших цілей – побутових та будівельних відходів, дерева та органіки.

Розділяють також інструмент і за розміром готового продукту.

Крупного дроблення – до 300 мм, середнього до 100 мм, дрібного до 25 мм. Для вугілля можуть застосовуватися всі типи дроблення, що залежить від типу печі, де використовується дане паливо.

Більш рідкісний тип пристрою для дроблення вугілля – відцентровий. Для нього підходять невеликі шматки породи,до 10 сантиметрів, оскільки більші можуть пошкодити вузли пристрою. Прискорювач починає обертання по вертикальній осі, через що шматки вугілля ударяються про спеціальне оздоблення – футирування, а також один об одного. Таким чином, шматки подрібнюються.

1.1 Види подрібнювачів для вугілля (відео)

1.2 Ручний тип

Виготовляється і ручна дробарка для отримання шматків вугілля до 40 мм, наприклад, МЦ-350. Вона стабільно видає 350 кілограмів готового продукту за годину при температурному діапазоні від -30 градусів до +50°C. Завантажувати туди треба породу не більше 150 мм по одному шматку, оскільки забити пристрій і заклинити його досить просто. Розмір готового продукту налаштовується.

Чим вологість вугілля вище (більше 28 відсотків), тим більші шматки слід робити. Якщо вологість низька або вугілля перед подрібненням висушене, що рекомендується, то налаштування можна знизити до невеликих шматків. Під важелем знаходяться обмежувальні пластини – якщо пластину опустити, розмір вихідного матеріалу буде меншим, якщо підняти – шматки вийдуть більшими.

2 Опис роботи вугільної дробарки

Всі типи дробарок відрізняються за способом подрібнення матеріалу. Для кожної породи найкраще підібрати свій тип дроблення.Також вибір залежить від вологості та розміру бажаного вихідного матеріалу.

2.1 Щокова

Основний принцип роботи дробарки щокового для вугілля – перетирання. Порода знаходиться між двома пластинами-щоками. Одна їх нерухома і закріплена виходячи з верстата, станині. Рухлива щока робить складні рухи, коливальні, вертикальні, горизонтальні, ударні. Існують моделі з обома щоками, що рухаються.

Пластини-щоки зближуються, здійснюючи складні чи прості рухи (залежить від типу дробарки). Вони перемелюють породу між собою. Потім вони віддаляються, пропускаючи більші шматки в нижню частину, де тиск між пластинами вищий, ніж у верхній. Розмелені, дрібні шматки породи зсипаються в жолоб і виходять назовні.

Верхня частина щокової дробарки називається завантажувальною. Розмір вугілля, який можна завантажити, визначається шириною між щоками у верхній частині. Камера для дроблення має клиноподібну форму, тому шматки розламуються кілька разів при кожному русі щік. Це дозволяє обколювати великі брили поступово.

Існує велика різноманітність таких дробарок, і основна відмінність між моделями полягає в:

• розмір отвору для завантаження, кута між щоками;
• ступеня стиснення між пластинами;
• кількості та інтенсивності коливань, що здійснюються;
• можливості подрібнювати породи різної щільності та міцності (буре вугілля, кам'яне, деревне тощо).

Головне достоїнство щокового типу дробарок у тому простоті. Вони легко підлягають встановленню, невибагливі до ремонту, деталі змінюються швидко. Однак у неї безліч недоліків, серед яких:

• підвищений рівень шуму;
• швидке зношування деталей через вібрацію;
• нерівномірність матеріалу, що видається;
• часто забивається невідповідними шматками породи – слід уважно стежити за подачею вугілля.

2.2 Конусна

Конусна дробарка складається з приймального конуса і зовнішнього і внутрішнього конусів, що дробить. Прийомний, він завантажувальний, служить для постачання матеріалу в систему дроблення. Усередині нерухомої конічної чаші обертається рухома частина конуса, що дробить вугілля. Зближення внутрішнього та зовнішнього конусів, пов'язане зі складними коливальними рухами, дробить шматки породи. А при обертанні конус проштовхує готовий матеріал у розвантажувальний отвір.

На відміну від щокових, тут відсутній холостий хід (у щокових це зворотний рух пластин). Однак загальний принципПодії схожий - розтирання між двома поверхнями.

2.3 Валкова

Подрібнення вугілля у валковій дробарці проводиться шляхом кришення між двома (або більше) горизонтально встановленими валами. Вугілля подається зверху, його затягує обертальними рухами паралельних валів у щілину між ними, де порода перемелюється. Готовий продукт висипається знизу.

Існує три типи валкових пристроїв, що відрізняються поверхнею дрібного елемента-валу:

• гладкі;
• рифлені;
• зубчасті (ріжучі).

Гладкі розраховані більш м'яку чи вологу породу, оскільки здійснюють переважно роздавлювання і розтирання. Зубчасті і рифлені краще за гладкі захоплюють більш суху породу, подрібнюють її дробленням і різкою. Вали відрізняються за міцністю, кількістю елементів, діаметром, довжиною. Від цих параметрів залежить продуктивність.

2.4 Роторна

Роторна дробарка ідеальна для дроблення великих та твердих вугільних каменів. Біли (лопатки), що обертаються на роторі, мають величезну кінетичну силу і дроблять навіть найміцніший матеріал. У результаті виходять дрібні шматки в середньому 25 мм. Це максимально ефективний вид дробарок для вугілля, проте він дуже дорогий і потребує професійного обслуговування. Лопаті ротора швидко зношуються і підлягають регулярній заміні.

2.5 Молоткова

Даний тип дробарок універсальний. У нього широкий діапазон порід, а також розміру готового матеріалу, що вивантажується. Якщо для дачі, ділянки, необхідна дробарка для вугілля, відходів, побутових, металевих – все в одному, то доцільніше придбати молоткову.

Молотки для дроблення обертаються по колу, ударяючи породою. Також вугілля б'ється і об стіни корпусу. Чим сухіша порода, тим краще працює такий тип пристрою.Розмір одержуваної породи регулюється шириною щілини розвантажувального колосника, а також відстанню між корпусними (або колосниковими) гратами та молотком.

2.6 Дробарка вугілля своїми руками

Найпростіша для створення своїми руками – вугільна валкова дробарка. Найчастіше виготовляється з використанням ріжучо-роздрібних елементів, що зручно на дачній ділянці. Такі вугільні дробарки пристосовані для різного матеріалу – скла, скла. Слід враховувати, що потужність дробарки має бути не більше ніж 2,6 кВт.

Необхідні компоненти:

• електромотор (привідний);
• від 10 до 20 пилок, кожна товщиною 10 мм;
• листи оцинкованого заліза;
• труби із металу;
• робочий вал, металева шпилька;
• шайби, гайки.

Шпилька, з нанизаними на неї дисковими пилками, виконує роль осі. Між пилами слід вставляти шайби, щоб вони не терлися одна об одну. Вісь із пилками встановлюється на робочий вал за допомогою шківа. Шків підійде від автомобільного генератора, звідти ж можна взяти і 2 підшипники діаметром 2 сантиметри для рівного обертання. Далі виробляється з'єднання з приводом електромотора, який забезпечить обертання осі з пилками.

Каркас зварюється із металевих труб. Усередині рами встановлюється два профілі для приймального бункера та робочої камери. Конструкцію обшивають оцинкованими листами заліза,залишивши два отвори – для мотора та робочого барабана. Каркас ставиться на 4-6 ніжок.

Далі встановлюється диск натягу приводного ременя. Різаки повинні вільно рухатися, завдяки періодичному регулюванню цього диска. Корпус ставиться на робочий елемент – барабан із пилками та нагорі встановлюється завантажувальний бункер. Таким чином, виходить простий, але ефективний інструмент для дроблення вугілля, а за бажання, та іншого матеріалу.

(рекомендуємо вибрати апарат з колони ректифікації марки ) - це як відкрити двері в світ алхімії. Пропорції, навішування, точні температури, бульбашки і пара - і все заради заповітного напою, фірмового, чистого, і щоб голова ранком не хворіла. І у справі самогоноваріння завжди помічниками були додаткові методи очищення самогону. Найбільш поширеним та безпечним для цього завдання є деревне вугілля. Але лише не простий, а активний (активований). Якщо з якихось причин Ви не знайшли, який спеціалізований для цих цілей, то можна обійтися звичайним вугіллям. Просте вугілля для мангалу сам по собі не є активним, проте його застосування можливе після деякої підготовки. Нижче ми поговоримо про те, як правильно очистити самогон деревним вугіллям для шашлику (мангалу) в домашніх умовах.

Яке деревне вугілля краще підійде для очищення самогону

Потрібно розуміти, що вугілля для мангалу, по-перше, не сертифікується, а по-друге, може мати абсолютно нехарчові добавки, наприклад речовини, що спрощують розпалювання. Для очищення самогону деревним вугіллям для шашлику (мангалу) від запаху та сивушних олійгодиться тільки натуральне березове вугілля, яке не має більше жодних добавок у своєму складі. Якщо цей момент можна перевірити, а виробнику можна довіряти, що він написав на упаковці, то вугілля Вам підходить. Далі, щоб застосувати вугілля для мангалу для очищення спиртовмісних рідин, це саме вугілля потрібно активувати. Активація - це збільшення кількості пір у куті, тобто, його примусове розтріскування. У звичайному куті для мангалу часу мало і вони мають невеликі розміри. Таке вугілля мало які домішки здатне з розчину "забрати". Але чим більше "отворів" і чим більше їх розміри, тим більше "сивухи" вугілля здатне адсорбувати. Також встановлено, що розміри частинок активованого вугілля для кращої роботи не повинні перевищувати 2-3 мм.

Як подрібнити деревне вугілля для очищення самогону

Березове вугілля кладуть у міцний мішок (відмінно підійде синтетичний плетений з-під цукрового піску). Беруть молоток і, орієнтувавши його плашмя, розбивають вугілля. Найкраще робити цю процедуру на вулиці та в респіраторі: буде багато пилу. Однак завдання можна спростити: для активації вугілля буде потрібно його кип'ятіння з водою, тому до подрібнення можна приступати і після того, як він буде кип'ячений і добре наповнений водою - пилу майже не буде. Далі подрібнене вугілля насипають у друшляк, встановлений над тазом або каструлею. Пил відсіється, а на друшляку залишаться потрібні частинки.

Інструкція з активації вугілля

Подрібнене (або ще не подрібнене) вугілля кладуть у каструлю з водою і кип'ятять протягом години. Потім воду зливають, розкладають мокре вугілля на деку або чавунній сковороді (неподрібнене вугілля перед цим подрібнюють) і відправляють у розігріту до максимуму духовку на годину-півтори. Коли вугілля почне тріщати і виразно відчуватиметься запах вугілля — вимикайте духовку. Вугілля готове до роботи. Перевірте - він повинен шипіти, якщо шматочок кинути у воду.

Скільки вугілля потрібно для очищення самогону

Для простоти розмістимо дані у таблиці:

Є два способи очищення вугіллям: наполягання та фільтрація. Перший ефективніший, але другий теж широко застосовують. При наполяганні вугілля кладуть дистилят, перемішують і залишають під кришкою. Настоюється вугілля зі спиртом трохи більше 20 хвилин. Рідина від вугілля відокремлюють фільтруванням через вату. Якщо тримати вугілля у спирті довше, утворюються неприємні речовини (альдегіди).

Вирву використовують наступним чином: вихідний отвір закривають ватою, зверху насипають вугілля. Проціджують дистилят 2-3 рази, не змінюючи вугілля.

Домовласники, що обігрівають свої житла та печами на твердому паливі, добре знають, наскільки складно і незручно спалювати дрібні фракції вугілля, а тим більше вугільний пил. Частина такого палива зсипається у зольний відсік і потрапляє у відхід, інша перекриває потік повітря з колосникових грат і тому погано горить.

Вирішення проблеми - спресувати цю дрібничку в , що дають гарне горіння і виділяють багато тепла. Промислове брикетування вугілля використовується досить давно, але технологію пресування можна реалізувати і в домашніх умовах. Як це зробити – вивчаємо у даному матеріалі.

Виробництво вугільних брикетів у заводських умовах

Дрібні кам'яновугільні фракції та пил відрізняються невисокою щільністю та низькою питомою калорійністю. Зате їх можна дешево купити, а потім перетворити на якісне пальне шляхом ущільнення в обмеженому обсязі. Простіше кажучи, виготовити пресовані вугільні брикети, чия щільність та теплотворна здатність набагато вища.

Так горять заводські (ліворуч) та саморобні (праворуч) брикети з вугілля

Щоб зробити такі брикети із дрібного кам'яного вугілля своїми руками, потрібно розібратися, як і за допомогою яких верстатів їх штампують на заводі. Обладнання для виробництва опалювальних брикетів є технологічною лінією, що складається з таких установок:

• дробарка;
• сушильна камера;
• прес для брикетування.

Примітка. Одиниці обладнання перераховані в тій самій черговості, в якій вони стоять за технологією. Подача сировини та її переміщення між установками проводиться у вигляді стрічкових чи шнекових конвеєрів.

Процес пресування кам'яновугільного палива відбувається так:

1. У дробарці вугільна дріб'язок подрібнюється до частинок однакового розміру, що залежить від характеристик пресового обладнання. Максимально допустима крупність фракції – 6 мм.
2. У сушарці вологість сировини зменшується до 15% (максимум).
3. Останній етап - пресування, що виконується під тиском від 20 до 120 МПа, залежно від технології, що використовується.

Іноді для міцності кінцевого продукту додають сировину органічні або мінеральні сполучні, а перед ущільненням суміші її нагрівають до температури 250-350 °С. Існує 2 способи пресування вугільних брикетів для опалення:

• на штемпельних (валкових) пресах;
• за допомогою екструзійних машин.

Штемпельний прес здавлює нагріту вугільну суміш у спеціальних формах, розвиваючи зусилля 100-120 МПа, після чого брикетоване вугілля проходить процес охолодження та фасування. На виході виходять вироби у вигляді «таблеток», «подушечок», циліндрів та цегли з отворами.

Даний спосіб виробництва вугільних брикетів використовується для виготовлення палива у великих кількостях і спричиняє чималі фінансові та енергетичні витрати.

Виготовлення методом екструзії полягає у продавлюванні сировини шнековим пресом крізь матрицю з отворами, що калібруються. На виході маємо вугільний брикет циліндричної форми у вигляді ковбаски. Це дешевша, але менш продуктивна технологія брикетування вугілля.

На властивості пального впливає склад первісної сировини – буре чи кам'яне вугілля, наявність сполучних речовин та інші чинники. Але зазвичай теплотворна здатність заводського брикету становить щонайменше 7 кВт/кг при вологості 8% і зольності 8.5%.

Як зробити брикети з вугілля своїми руками?

У домашніх умовах неможливо реалізувати промислову технологію. Причини - висока ціна обладнання для виробництва вугільних брикетів, великі енерговитрати та необхідність узгодження своїх дій із місцевою владою. Але господареві приватного будинку і не потрібно розгортати грандіозне за масштабами виробництво, щоб забезпечити опалення житла. Достатньо виготовити 3-4 тонни вугільних брикетів, яких вистачить на всю зиму.

Пресоване вугілля в брикетах можна отримати двома способами:

• зварити верстат для формування брикету з металопрокату та видавлювати вироби вручну;
• зібрати своїми руками шнековий прес, щоб брикетувати кам'яновугільну дрібницю методом екструзії.

У тому й іншому випадку не вдасться досягти показників, близьких до показників палива заводського виробництва. Зате ви зможете успішно опалювати будинок, спалюючи замість вугільного пилу саморобні брикети, що набагато зручніше та практичніше.

Пресування вручну

Для ручного видавлювання підійде добре відомий багатьом майстрам - умільцям верстат для виготовлення цегли в домашніх умовах. Його рама зварюється із профільних труб та куточків 40х40 мм, зверху встановлюється приймальний бункер. До рами кріпиться ручний механізм пресування виробів у прямокутної формі. Креслення саморобного преса для ручного брикетування вугілля показано на малюнку:

Прямокутну форму, використовувану виготовлення цегли, можна замінити на циліндричну, а всередині помістити заглушені трубки, щоб у виробах були наскрізні отвори. Вони потрібні для кращого горіння вугільного брикету, виготовленого своїми руками.

Технологія ручного брикетування вугілля виглядає так:

1. Сировину потрібно постаратися подрібнити. Чим менше буде фракція, тим міцніше та якісніше вийде саморобний брикет.
2. Залити трохи води та перемішати, щоб суміш ліпилася руками. Деякі домашні умільці додають як сполучну глину, але це призведе до збільшення зольності пального.
3. Засипати суміш у бункер, а звідти заповнити форму. Видавити брикет натисканням важеля.
4. Важель при зворотному ході виштовхує виріб назовні. Після цього слід зняти і розташувати на сонячному майданчику для висихання. Подробиці пресування показано на відео:

Брикетування на екструдері

Цей продуктивніший спосіб вимагатиме фінансових витрат на складання шнекового преса, що складається з таких елементів:

• корпус із товстостінної сталевої труби, проточеної зсередини під розмір шнека, або зроблений з цільної металевої болванки на токарному верстаті;
• шнек із вуглецевої сталі підвищеної твердості;
• з тієї ж сталі робиться матриця з одним або декількома отворами;
• електродвигун потужністю щонайменше 4 кВт;
• ремінна передача на багатострумових шківах (не менше 3 ременів);
• приймальний бункер.

Примітка. Замість ремінної передачі можна використовувати редукторну, але привід буде жорстко з'єднаний з валом. У випадку аварії редуктор або шнек може вийти з ладу.

Найскладніше виготовити корпус, матрицю та шнек. За цим краще звернутися до знайомого токаря, він заразом виточить вам багатострумові шківи необхідних розмірів. Зверніть увагу: діаметри шківів слід підібрати так, щоб швидкість обертання шнека не перевищувала 200 обертів на хвилину. Потужний двигун верстата треба заземлити та підключити до будинкової електромережі через автоматичні вимикачі.

Технологія брикетування на екструдер досить проста і реалізується в кілька етапів:

1. Сировину по можливості подрібнити та перемішати з водою до густої консистенції.
2. Включити електродвигун екструдера і завантажити лопатою порцію вугільної суміші в бункер.
3. З'являються з отворів матриці «ковбаски» відламувати по бажаній довжині і розкладати на стелажі для просушування.

Процес виготовлення паливних брикетів з вугілля детально показаний у наступному відео:

Про користь брикетів з вугілля

Якщо міркувати теоретично і брати до уваги запевнення виробників вугільних брикет, то по теплотворності вони повинні перемагати всі інші види твердого палива. Адже чистий антрацит здатний виділити при спалюванні 7.7-8 кВт з 1 кг. Дрова, і деревні брикети за питомою теплотою згоряння сильно відстають, оскільки виділяють трохи більше 5 кВт/кг.

Але судячи з відгуків користувачів твердопаливних котлів на тематичних форумах, попит на брикетоване вугілля поступається будь-яким різновидам деревини через такі причини:

• погано розгоряються та віддають мало тепла;
• утворюють велика кількістьзоли, а то й камінчиків, що повторюють форму брикетів;
• розсипаються у потерть ще під час транспортування;
• виділяють занадто неприємний запахдо та у процесі горіння.

Якщо проаналізувати всі відгуки про вугільні брикети, то з'ясується, що 70% з них негативні. Це пов'язано в першу чергу з тим, що виробники палива намагаються отримати прибуток, використовуючи непряму сировину – шлам, шихту та інші непотрібні різновиди кам'яного та бурого вугілля. Брикет, спресований із залишків антрациту, трапляється нечасто.

Звідси напрошується висновок: якщо хочете отримати хороше паливо, то застосовуйте для брикетування своїми руками сировину. Коли ж у вашому розпорядженні є лише пил та дрібниця низькокалорійних сортів вугілля, то пресувати їх не завжди доцільно. З іншого боку, подібні брикети можна спалювати разом із дровами, зменшивши витрати на їх придбання.