Qual è il principio della bricchettatrice per carburante?

La bricchettatura del combustibile è il processo di conversione della biomassa sciolta a bassa-densità in bricchette di combustibile solido e denso. Una bricchettatrice per combustibile esegue questa operazione comprimendo la biomassa pre-trattata ad alta pressione e utilizzando il calore di attrito per attivare gli agenti leganti naturali all'interno del materiale vegetale. Il risultato è un carburante uniforme, ad alta-densità, facile da immagazzinare, trasportare e bruciare.

Il principio fondamentale: pressione più calore

Il principio di funzionamento di una bricchettatrice per combustibile si basa su due forze: pressione meccanica e calore. La biomassa grezza come segatura, lolla di riso, paglia e trucioli di legno viene immessa nella macchina e portata avanti da una coclea rotante. La vite spinge il materiale in una camera di compressione rastremata, dove la sezione trasversale-si restringe. Quando il materiale viene forzato attraverso questa sezione, la pressione aumenta rapidamente e le particelle vengono compattate insieme.

Allo stesso tempo, l'attrito tra la biomassa e la coclea, il cilindro e lo stampo genera calore. Quando la temperatura raggiunge circa 160-200 gradi Celsius, la lignina nelle pareti cellulari si ammorbidisce. La lignina ammorbidita agisce come un legante naturale: riveste le particelle, riempie gli spazi tra loro e le lega insieme quando il materiale lascia lo stampo e si raffredda. Non è necessario alcun adesivo chimico.

Ruolo dell'umidità e della dimensione delle particelle

Il contenuto di umidità è fondamentale per un risultato stabile della bricchettatura. Per la maggior parte delle macchine per estrusione a vite, la materia prima deve essere essiccata a circa l'8-15% di umidità prima della pressatura. Se il materiale è troppo umido, all'interno della bricchetta si accumula vapore e il prodotto finito si rompe o si espande. Se è troppo secco, l'attrito aumenta notevolmente, la vite e lo stampo si consumano più velocemente e le bricchette possono diventare fragili.

Anche la dimensione delle particelle è importante. Una macinatura uniforme di pochi millimetri compatta più strettamente e produce bricchette più lisce. I trucioli troppo grandi creano vuoti e punti deboli, mentre le polveri molto fini possono surriscaldare la macchina. La vagliatura o la macinazione della materia prima prima della pressatura è quindi un passaggio standard.

Componenti principali di una bricchettatrice per estrusione a vite

Tramoggia di alimentazione e trasportatore a coclea, che dosano il materiale nella sezione pressa.

Cilindro e stampo di compressione, che modellano la bricchetta e aumentano la pressione di pressatura.

Sistema di riscaldamento, che aumenta la temperatura della canna fino all'intervallo di lavoro e riduce i tempi di riscaldamento-.

Dispositivo di taglio o cesoiatura, che taglia la barra estrusa nella lunghezza richiesta.

Motore principale e riduttore, che forniscono la coppia necessaria per l'estrusione continua.

Pannello di controllo, che monitora il carico del motore, la temperatura e la velocità di avanzamento.

Parametri tecnici tipici

Le bricchettatrici per estrusione a vite sono generalmente valutate in base alla potenza del motore, alla produttività e alla configurazione dello stampo. I valori sottostanti sono tipici di macchine di medie e grandi dimensioni di questo tipo.

Potenza nominale (kW)	Capacità (t/h)	Fori dello stampo	Dimensione bricchetta (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

Il consumo energetico e la capacità variano in base al numero di fori dello stampo e alla densità della materia prima. Le macchine con più fori pressano più bricchette per giro ma necessitano di un motore più grande per mantenere la stessa pressione.

Materie prime comuni e qualità del carburante

Le materie prime adatte includono segatura, trucioli di legno, lolla di riso, gusci di arachidi, bagassa, paglia e altri residui agricoli. Dopo la bricchettatura la densità del combustibile sale a circa 1,1 - 1,3 g/cm3, che è molte volte superiore a quella del materiale sfuso. Le bricchette bruciano con una fiamma stabile e un tempo di combustione più lungo per unità di volume rispetto alla biomassa grezza, il che le rende attraenti per stufe domestiche, riscaldamento di serre, caldaie industriali e centrali elettriche.

Domande frequenti

Qual è la differenza tra pressione e temperatura nella bricchettatura?

La pressione compatta le particelle in una forma densa, mentre la temperatura ammorbidisce la lignina in modo che possa fluire tra le particelle e legarle insieme. Entrambi sono necessari per una bricchetta solida e durevole.

Perché la materia prima deve essere essiccata prima della bricchettatura?

L'umidità in eccesso crea vapore all'interno della bricchetta, provocando crepe, rigonfiamenti e indebolimento della struttura. L'essiccazione a circa l'8-15% di umidità dà un prodotto denso e stabile.

Una macchina può bricchettare diverse materie prime?

Sì, la maggior parte delle macchine per estrusione a vite può lavorare una vasta gamma di materiali di biomassa, ma la velocità della vite, l'umidità e la dimensione delle particelle devono essere regolate per ciascun materiale per mantenere stabile l'output.

Quanto durano normalmente lo stampo e la vite?

La durata dipende dal materiale e dalla temperatura di esercizio. I materiali abrasivi, come la lolla di riso, si usurano più rapidamente e si consiglia un'ispezione regolare della coclea, dello stampo e degli elementi riscaldanti.

Qual è la dimensione tipica delle bricchette prodotte da queste macchine?

Le macchine del tipo sopra mostrato producono bricchette quadrate di circa 32 x 32 mm di sezione trasversale-, con lunghezza impostata dal dispositivo di taglio. Altre dimensioni sono disponibili cambiando lo stampo.

La bricchettatura è redditizia su piccola scala?

Piccole macchine con una potenza nominale di circa 55 kW e una capacità da 1 a 1,5 t/h sono un punto di ingresso comune. La redditività dipende principalmente dal costo delle materie prime, dal prezzo dell’elettricità e dal mercato locale dei combustibili.