Apa prinsip mesin briket bahan bakar?
Pembuatan briket bahan bakar adalah proses mengubah biomassa-kepadatan rendah menjadi briket bahan bakar padat dan padat. Mesin briket bahan bakar melakukan hal ini dengan mengompresi biomassa yang telah diolah sebelumnya di bawah tekanan tinggi sambil menggunakan panas gesekan untuk mengaktifkan bahan pengikat alami di dalam bahan tanaman. Hasilnya adalah bahan bakar yang seragam,-dengan kepadatan tinggi dan mudah disimpan, diangkut, dan dibakar.
Prinsip intinya: tekanan ditambah panas
Prinsip kerja mesin briket bahan bakar didasarkan pada dua gaya yaitu tekanan mekanis dan panas. Biomassa mentah seperti serbuk gergaji, sekam padi, jerami dan serutan kayu dimasukkan ke dalam mesin dan dibawa ke depan melalui sekrup yang berputar. Sekrup mendorong material ke dalam ruang kompresi yang meruncing, yang membuat penampang-menyempit. Saat material dipaksa melewati bagian ini, tekanan meningkat dengan cepat dan partikel-partikelnya berkumpul menjadi satu.
Pada saat yang sama, gesekan antara biomassa dan sekrup, laras, dan cetakan menghasilkan panas. Ketika suhu mencapai sekitar 160 hingga 200 derajat Celcius, lignin di dinding sel melunak. Lignin yang melunak bertindak sebagai pengikat alami: melapisi partikel, mengisi celah di antara partikel, dan mengikatnya saat bahan meninggalkan cetakan dan mendingin. Tidak diperlukan perekat kimia.
Peran kelembaban dan ukuran partikel
Kadar air sangat penting untuk hasil briket yang stabil. Untuk sebagian besar mesin ekstrusi sekrup, bahan mentah harus dikeringkan hingga kadar air sekitar 8 hingga 15 persen sebelum ditekan. Jika bahan terlalu basah, uap akan menumpuk di dalam briket dan produk jadi akan retak atau mengembang. Jika terlalu kering, gesekan meningkat tajam, sekrup dan cetakan lebih cepat aus, dan briket mungkin rapuh.
Ukuran partikel juga penting. Penggilingan seragam beberapa milimeter akan menghasilkan briket yang lebih rapat dan menghasilkan briket yang lebih halus. Keripik yang terlalu besar menciptakan lubang dan titik lemah, sementara debu yang sangat halus dapat membuat mesin menjadi terlalu panas. Oleh karena itu, menyaring atau menggiling bahan baku sebelum pengepresan merupakan langkah standar.
Komponen utama mesin briket ekstrusi sekrup
Hopper umpan dan konveyor sekrup, yang mengukur material ke bagian pers.
Laras dan cetakan kompresi, yang membentuk briket dan meningkatkan tekanan pengepresan.
Sistem pemanas, yang menaikkan suhu barel ke kisaran kerja dan mempersingkat waktu-pemanasan.
Alat pemotong atau geser, yang memotong batang yang diekstrusi sesuai panjang yang dibutuhkan.
Motor utama dan gearbox, yang menyuplai torsi yang dibutuhkan untuk ekstrusi terus menerus.
Panel kontrol, yang memonitor beban motor, suhu dan laju umpan.
Parameter teknis yang khas
Mesin briket ekstrusi sekrup biasanya dinilai berdasarkan daya motor, keluaran, dan konfigurasi cetakan. Nilai di bawah ini merupakan tipikal mesin berukuran sedang dan besar jenis ini.
| Nilai daya (kW) | Kapasitas (t/jam) | Lubang cetakan | Ukuran briket (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 |
Konsumsi daya dan skala kapasitas dengan jumlah lubang cetakan dan kepadatan bahan baku. Mesin dengan lebih banyak lubang menekan lebih banyak briket per putaran tetapi memerlukan motor yang lebih besar untuk mempertahankan tekanan yang sama.
Bahan baku umum dan kualitas bahan bakar
Bahan baku yang cocok meliputi serbuk gergaji, serutan kayu, sekam padi, kulit kacang tanah, ampas tebu, jerami dan sisa pertanian lainnya. Setelah pembuatan briket, densitas bahan bakar meningkat menjadi sekitar 1,1 hingga 1,3 g/cm3, yang beberapa kali lebih tinggi dibandingkan material lepas. Briket terbakar dengan nyala api yang stabil dan waktu pembakaran per satuan volume yang lebih lama dibandingkan biomassa mentah, sehingga briket menarik untuk kompor rumah tangga, pemanas rumah kaca, boiler industri, dan pembangkit listrik.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa perbedaan antara tekanan dan suhu dalam pembuatan briket?
Tekanan mengemas partikel menjadi bentuk padat, sedangkan suhu melunakkan lignin sehingga dapat mengalir di antara partikel dan mengikatnya menjadi satu. Keduanya dibutuhkan untuk menghasilkan briket yang padat dan tahan lama.
Mengapa bahan mentah perlu dikeringkan sebelum dibuat briket?
Kelembapan berlebih menghasilkan uap di dalam briket, menyebabkan retakan, pembengkakan, dan lemahnya struktur. Mengeringkan hingga kelembapan sekitar 8 hingga 15 persen menghasilkan produk yang padat dan stabil.
Bisakah satu mesin briket bahan bakunya berbeda?
Ya, sebagian besar mesin ekstrusi sekrup dapat memproses berbagai bahan biomassa, namun kecepatan sekrup, kelembapan, dan ukuran partikel harus disesuaikan untuk setiap bahan agar hasilnya tetap stabil.
Berapa lama biasanya cetakan dan sekrup bertahan?
Masa pakai tergantung pada material dan suhu pengoperasian. Bahan abrasif seperti sekam padi lebih cepat aus, dan disarankan untuk melakukan pemeriksaan rutin terhadap sekrup, cetakan, dan elemen pemanas.
Berapa ukuran briket yang biasanya dihasilkan oleh mesin ini?
Mesin dari jenis yang ditunjukkan di atas menghasilkan briket persegi dengan penampang-mm sekitar 32 x 32 mm, dengan panjang yang ditentukan oleh alat pemotong. Ukuran lain tersedia dengan mengganti cetakan.
Apakah pembuatan briket menguntungkan dalam skala kecil?
Mesin kecil dengan daya sekitar 55 kW dan kapasitas 1 hingga 1,5 t/jam merupakan titik masuk yang umum. Profitabilitas terutama bergantung pada biaya bahan baku, harga listrik dan pasar bahan bakar lokal.
