Quin és el principi de la màquina briquetadora de combustible?
El briquetatge de combustible és el procés de conversió de biomassa solta i de baixa -densitat en briquetes de combustible sòlid i denses. Una màquina briquetadora de combustible ho fa comprimint la biomassa pre-tractada a alta pressió mentre utilitza calor de fricció per activar els agents aglutinants naturals dins del material vegetal. El resultat és un combustible uniforme i d'alta-densitat que és fàcil d'emmagatzemar, transportar i cremar.
El principi bàsic: pressió més calor
El principi de funcionament d'una màquina briquetadora de combustible es basa en dues forces: la pressió mecànica i la calor. La biomassa bruta, com ara serradures, closca d'arròs, palla i encenalls de fusta, s'introdueix a la màquina i s'avança mitjançant un cargol giratori. El cargol empeny el material cap a una cambra de compressió afilada, on la secció transversal-s'estreny. A mesura que el material es força a través d'aquesta secció, la pressió augmenta ràpidament i les partícules s'agrupen.
Al mateix temps, la fricció entre la biomassa i el cargol, el barril i el motlle genera calor. Quan la temperatura arriba aproximadament entre 160 i 200 graus centígrads, la lignina de les parets cel·lulars es suavitza. La lignina suavitzada actua com a aglutinant natural: recobreix les partícules, omple els buits entre elles i les uneix quan el material surt del motlle i es refreda. No es necessita cap adhesiu químic.
Paper de la humitat i la mida de les partícules
El contingut d'humitat és fonamental per obtenir un resultat de briquetatge estable. Per a la majoria de màquines d'extrusió de cargol, la matèria primera s'ha d'assecar a un 8-15 per cent d'humitat abans de prémer. Si el material està massa humit, s'acumula vapor a l'interior de la briqueta i el producte acabat s'esquerda o s'expandeix. Si està massa sec, la fricció augmenta bruscament, el cargol i el motlle es desgasten més ràpidament i les briquetes poden ser trencadisses.
La mida de les partícules també és important. Una mòlta uniforme d'uns quants mil·límetres s'empaqueta més fort i produeix briquetes més suaus. Els xips de gran mida creen buits i punts febles, mentre que la pols molt fina pot sobreescalfar la màquina. Per tant, cribar o triturar la matèria primera abans de premsar és un pas estàndard.
Components principals d'una màquina briquetadora d'extrusió de cargol
Tremuja d'alimentació i transportador de cargol, que mesuren el material a la secció de premsa.
Barril i motlle de compressió, que donen forma a la briqueta i augmenten la pressió de premsat.
Sistema de calefacció, que augmenta la temperatura del barril al rang de treball i redueix el temps d'escalfament-.
Dispositiu de tall o cisalla, que talla la vareta extruïda a la longitud necessària.
Motor principal i caixa de canvis, que proporcionen el parell necessari per a l'extrusió contínua.
Tauler de control, que controla la càrrega del motor, la temperatura i la velocitat d'alimentació.
Paràmetres tècnics típics
Les màquines de briquetes per extrusió de cargols solen classificar-se per la potència del motor, el rendiment i la configuració del motlle. Els valors següents són típics de màquines mitjanes i grans d'aquest tipus.
| Potència nominal (kW) | Capacitat (t/h) | Forats de motlle | Mida de la briqueta (mm) |
|---|---|---|---|
| 55 | 1-1.5 | 36 | 32 x 32 |
| 75 | 1.5-2 | 54 | 32 x 32 |
| 90 | 2-2.5 | 72 | 32 x 32 |
| 160 | 2.5-3 | 120 | 32 x 32 |
El consum d'energia i l'escala de capacitat amb el nombre de forats de motlle i la densitat de la matèria primera. Les màquines amb més forats premen més briquetes per revolució però necessiten un motor més gran per mantenir la mateixa pressió.
Matèries primeres comunes i qualitat del combustible
Les matèries primeres adequades inclouen serradures, encenalls de fusta, closca d'arròs, closca de cacauet, bagàs, palla i altres residus agrícoles. Després de fer briquetes, la densitat del combustible augmenta a uns 1,1 a 1,3 g/cm3, que és diverses vegades més gran que el material solt. Les briquetes cremen amb una flama estable i un temps de combustió més llarg per unitat de volum que la biomassa crua, cosa que les fa atractives per a estufes domèstiques, calefacció d'hivernacle, calderes industrials i centrals elèctriques.
Preguntes freqüents
Quina diferència hi ha entre la pressió i la temperatura en el briquetatge?
La pressió empaqueta les partícules en una forma densa, mentre que la temperatura suavitza la lignina perquè pugui fluir entre les partícules i unir-les. Tots dos són necessaris per a una briqueta sòlida i duradora.
Per què la matèria primera necessita assecar-se abans de briquetar?
L'excés d'humitat crea vapor a l'interior de la briqueta, provocant esquerdes, inflor i estructura feble. L'assecat a aproximadament un 8 a un 15 per cent d'humitat dóna un producte dens i estable.
Una màquina pot briquetar diferents matèries primeres?
Sí, la majoria de màquines d'extrusió de cargol poden processar una varietat de materials de biomassa, però la velocitat del cargol, la humitat i la mida de les partícules s'han d'ajustar per a cada material per mantenir la sortida estable.
Quant de temps duren normalment el motlle i el cargol?
La vida útil depèn del material i de la temperatura de funcionament. Els materials abrasius, com ara la closca d'arròs, es desgasten més ràpidament i es recomana una inspecció regular del cargol, el motlle i els elements de calefacció.
Quina és la mida típica de briquetes produïdes per aquestes màquines?
Les màquines del tipus mostrat anteriorment produeixen briquetes quadrades d'uns 32 x 32 mm de secció transversal, amb la longitud fixada pel dispositiu de tall. Altres mides estan disponibles canviant el motlle.
És rendible fer briquetes a petita escala?
Les màquines petites amb una potència d'uns 55 kW i una capacitat d'1 a 1,5 t/h són un punt d'entrada habitual. La rendibilitat depèn principalment del cost de la matèria primera, el preu de l'electricitat i el mercat local de combustibles.
