Экструдер для пеллет


Экструдер для производства пеллет - делаем своими руками

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога, на связи с вами Андрей Ноак! Сегодня я расскажу вам как сделать экструдер для производства пеллет в домашних условиях.

Введение

Как говорится каждому свое. Кто то делает десятки тонн пеллет в сутки на большом современном производстве, а кому то нужен обычный небольшой гранулятор для переработки соломы, опилок или других отходов. Вот такой небольшой гранулятор мы сегодня и рассмотрим.

Сразу хочется сказать, перед прессом должно быть предусмотрено сито или хотя бы сетка и магнит, которые будут отделять крупную фракцию от мелкой и отсортировывать металлические примеси.

Бывают случаи попадания в гранулятор гаек, ключей, металлических предметов, при переработке кормов могут попадаться камешки и галька. Это сразу ведет к выходу из строя каких то частей экструдера, а может даже и к полному его выходу из строя. Поэтому дешевле перестраховаться и снизить вероятность попадания того что не должно.

Гранулятор или экструдер?

Как вы уже поняли гранулятор и экструдер хоть и делают гранулы, но по своему строению отличаются и прежде чем делать какой то станок нужно для себя понять какой конкретно станок вам нужен.

Состоит экструдер или как его еще называют шнековый пресс из:

  • Шнека;
  • Матрицы;
  • Корпуса;
  • Мотор редуктора.

Такой пресс как правило применяется, как я уже говорил, в домашних условиях, для переработки десятков килограмм отходов. К примеру загранулировав сухие опилки, можно их подмешивать к углю и снизить потребление покупного угля. А можно гранулировать солому и потом гранулы делать подсыпкой к животным. Вариантов использования много и описывать в данной статье я их все не буду.

Давайте же посмотрим отличия шнекового пресса от обычного гранулятора:

  1. Изготовление шнекового, в небольшой мастерской будет гораздо проще чем гранулятора;
  2. Более простое строение — более надежная конструкция;
  3. Производительность такого станочка будет гораздо ниже, и если грануляторы идут от 300 кг/час, то шнековые будут до 300 кг/час. Можно конечно сделать и с большей производительностью, но это будет очень большая машинка;
  4. Гораздо более простая матрица, которую можно сделать проще на обычном токарном станке.

Инструменты

Давайте посмотрим что нам понадобиться в процессе изготовления:

  • Сварочный аппарат;
  • Токарный станок;
  • Сверлильный станок, дрель не рекомендуется (отверстия кривые выходят;
  • Болванка металлическая под матрицу;
  • Трубы для корпуса пресса;
  • Прут металлический 10 мм;
  • Подшипники — 2 шт., выбираются в зависимости от диаметра посадочного отверстия;
  • Мотор редуктор.

Изготовление

Подготовка, составление чертежей

Перед изготовлением нужно для себя определить какие размеры будут у вашего станка, каким диаметром шнек и какая матрица. Я не буду сейчас давать какие то конкретные цифры, так как в каждом случае это индивидуально. У кого то подшипники есть маленько другого размера, зачем ему покупать то что я говорю?

Итак вам нужно будет расчертить все размеры на бумаге. Но сделать это лучше только после прочтения данной статьи, чтобы чертить сразу с учетом всех нюансов.

Первое, с чего начинается изготовление это шнек. Для его производства не нужно каких то супер станков, будет достаточно того о чем я писал ранее.

Начинается изготовление с выбора вала, затем проточка посадочных под подшипники и наварка прута. Чем больше шаг, тем будет меньше давление на матрицу, но больше производительность. Чем же меньше шаг, тем меньше производительность пресса, но больше давление.

После наварки прута, обрабатываем его болгаркой. Наш шнек готов! Чтобы все было более понятно вот вам пошаговое видео:

Матрица

Для матрицы подойдет обычная сталь 45, на видео ниже ее изготавливают из нержавейки. Нержавейка будет дольше ходить, но на такой производительности вопрос износа матрицы стоит не столь остро. Если к примеру завод делает 20 тыс тон пеллет и у него выходит из строя матрица.

Небольшая матрица из железа вам отслужит 3 — 5 лет без проблем, его проще найти чем нержавейку.

Наружный диаметр матрицы должен быть равен наружному диаметру шнека.

Разметка фильер матрицы может производиться как на видео ниже, прямо на токарном станке, так и накладкой бумажного чертежа с отверстиями на заготовку и затем накернение и рассверливаете, в общем в этой статье имеется подробная инструкция. На видео ниже показан первый способ изготовления.

Не забываем — последний этап, это зенковка матрицы!

Корпус

Для изготовления гильзы нам понадобиться труба. Можно не делать как на видео сложный корпус состоящий из трех частей. Достаточно взять одну трубу в качестве главного корпуса и вставить в нее сменную гильзу. Гильза приваривается (правильнее прихватывается) к главной трубе. Использование гильзы как показано на видео повышает ресурс работы станка.

Нужно добиться такого эффекта, чтобы гильза внутри не прокручивалась с шнеком.

Не забываем про изготовление загрузочного отверстия. Его также не нужно изготовить из куска трубы меньшего диаметра.

По торцам основного корпуса устанавливаются фланцы. Хотя тут уже смотрим видео, на нем все подробно показано.

При установке подшипников, я бы рекомендовал конусные роликовые. Они более устойчивы к нагрузкам.

Мои книги и услуги

Совсем недавно у меня вышла книжечка. Отличное руководство для тех кто хочет организовать не просто домашний пресс, а большое и крупное производство гранул. В книге даются фишки по технологии, которые я наработал сам, методом проб и ошибок. Более подробно о книге можно узнать в разделе «МОИ КНИГИ».

Кроме книги могу предложить свои услуги в подборе под вас конкретного оборудования, могу проконсультировать как и что лучше сделать чтобы избежать каких то проблем уже при эксплуатации оборудования. Для того чтобы связаться со мной, нужно обратиться в поддержку (см. верхнее меню).

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак!

andreynoak.ru

Производство пеллет в домашних условиях из опилок

Наладить небольшое производство пеллет в домашних условиях с целью экономного отопления собственного жилища – задача не из легких, но решить ее вполне реально. Особенно это интересно тем хозяевам загородных домов, кто имеет возможность получать сырье для такого производства по низкой цене или вовсе бесплатно. Отсюда и цель данной статьи – рассказать, как делают пеллеты согласно технологии и какое необходимо оборудование для производства топливных гранул своими руками.

Из чего и как делают пеллеты

Привлекательность топливных гранул как топлива для домашних котлов вызвана в первую очередь удобством использования. Пеллетные котлы отличаются высокой степенью автоматизации и требуют к себе внимания гораздо реже, чем обычные твердотопливные. Что же касается теплотворной способности, то у сухих дров (15% влажности) и пеллетов (8%) она отличается на 20—25%, притом что последние занимают гораздо меньший объем.

Для справки. Древесина, чтобы достигнуть влажности 15%, должна сохнуть в обычных условиях не менее 2 лет. Тогда ее теплота сгорания достигнет 4—4.5 кВт/кг, в то время как 1 кг гранул (древесных) при сжигании выделяет от 4.5 до 5 кВт тепла.

В промышленном производстве пеллеты обычно изготавливают из таких видов сырья:

  • любые отходы древесины, в том числе опилки и щепа;
  • солома зерновых культур;
  • отходы переработки семян подсолнечника и гречихи (шелуха).

Наиболее распространены топливные гранулы, сделанные из опилок и прочих отходов деревообработки. Агропеллеты, изготавливаемые из шелухи и соломы, по цене дешевле древесных, но их качество хуже из-за повышенной зольности. Так что для домашних умельцев наибольший интерес представляет изготовление пеллетов из опилок.

Технология промышленного производства древесных пеллетов состоит из 5 основных операций:

  1. Дробление и измельчение. Отходы доводят до частиц одного размера с помощью промышленных дробилок.
  2. Высушивание до влажности не выше 10%. Существует несколько видов сушилок, но их объединяет одно обстоятельство: для испарения влаги из дерева нужно затратить тепловую энергию.
  3. Обработка сырья паром для лучшей формовки гранул. Влажность при этом увеличивается незначительно.
  4. Прессование опилок в пеллеты на специальном прессе – грануляторе под давлением порядка 300 Бар.
  5. Остывание и упаковка готовой продукции.

В заводских условиях, где необходимо оборудование с высокой производительностью, чаще всего применяется пресс для пеллет с цилиндрической матрицей. Она представляет собой перфорированное кольцо из толстого листового металла, по внутренней поверхности которого ходит несколько катков. Сырье подается к ним с помощью шнека, после чего опилки вдавливаются катками в отверстия матрицы. Выходящие с наружной стороны «колбаски» обрезаются в размер специальным ножом.

Есть и плоский тип матриц, используемых в грануляторах для пеллет меньшей производительности. Это лист металла толщиной не менее 20 мм круглой формы с множеством отверстий. В таком прессе для опилок катки находятся сверху и продавливают сквозь отверстия матрицы сырье, поступающее из бункера. Такие станки могут иметь небольшие размеры, а потому хорошо подходят для изготовления пеллет в домашних условиях своими руками.

Для справки. Клеящим веществом, связывающим опилки в прессе воедино, является лигнин. Он выделяется из мелких частиц дерева при воздействии высокого давления.

Оборудование для изготовления пеллетов

Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.

Совет. Сделать станок для самодельных пеллет на основе покупных деталей – решение рискованное. Проверить качество материала и точность обработки вы не сможете, а матрица может быстро выйти из строя. Лучше найти необходимый материал и дать заказ специалистам – станочникам.

Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:

На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.

Важно. Закаленные детали для пеллетного пресса должны пройти процесс шлифовки всех рабочих поверхностей.

Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:

Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:

Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.

Самодельная дробилка

Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.

Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.

Примечание. Здесь тоже нужен мощный двигатель, чтобы пилы могли хорошо «грызть» ветки и прочие небольшие деревяшки.

Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:

Сушилка для опилок

Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:

Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.

Для справки. Когда делают пеллеты из свежих отходов деревообработки, то самые большие энергозатраты приходятся именно на процесс высушивания. Для домашнего производства они могут оказаться слишком большими, сводя на нет всю выгоду от этой затеи.

Что еще можно сделать из опилок

Когда влажные отходы деревообработки невозможно высушить в силу разных причин, то спрессовать из них пеллеты не получится. А вот наладить кустарное производство брикетов вполне возможно, хотя надеяться на большую производительность не стоит. Сырые опилки смешивают с водой и каким-нибудь вяжущим веществом (например, глиной или обойным клеем) и потом формируют из них брикеты.

Правда, здесь тоже нужен хотя бы ручной пресс, а лучше – гидравлический. Примеры конструкций таких станков представлены на фото:

Настоящие заводские брикеты, как и пеллеты, прочно склеиваются лигнином под большим давлением, но в домашних условиях этого добиться невозможно. Оттого и добавляется в смесь клеящее вещество, а плотность изделий выходит низкая, как и удельная теплота сгорания. После прессования и высушивания на улице получаются легкие «кирпичики», что прогорают в печи довольно быстро.

Выводы

Организовывать в домашних условиях производство пеллет из опилок имеет смысл в двух случаях:

  1. Когда все оборудование изготовлено самостоятельно с минимальными затратами на детали и комплектующие.
  2. Если куплен небольшой гранулятор, чьей производительности хватает на выработку пеллет для собственных нужд и не меньшего количества – на продажу, дабы окупить приобретенное оборудование.

Сделать оборудование самому – задача непростая, но при наличии времени, терпения и навыков вполне осуществимая. Покупать же пресс – гранулятор для опилок с целью обеспечить пеллетное отопление частного дома экономически невыгодно. Что и подтверждает несложный расчет, показанный на видео:

otivent.com

Домашнее производство пеллет

Не везде дрова или уголь — доступное топливо, а вот отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства найти можно, пожалуй, везде. Давно замечено, что горят они, может, чуть хуже, но отапливаться ими вполне можно. Только просто насыпать опилки или солому очень неудобно. Поэтому придумали их перерабатывать и прессовать в брикеты или гранулы. Для топливных гранул — пеллет — есть даже специальные котлы. При хорошем топливе они обслуживаются (выгребают золу) раз в месяц. Самая хорошая новость состоит в том, что вполне можно сделать пелеты своими руками. Для этого потребуется достаточно много оборудования, но основа — гранулятор (экструдер или пеллетайзер). Без него никак. 

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообрабатывающей промышленности, некоторых остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.) и даже из куриного помета. Технология их производства такова, что никаких добавок и связующих не требуется. То есть, это абсолютно безопасное и стопроцентно натуральное топливо, которое к тому же сделано из отходов.

Пеллеты — хорошее топливо

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и характеристики топлива различны. Делят пеллеты на три категории:

  • Белые. Это топливо премиум класса с наивысшими характеристиками (и ценой). Названо так за характерный цвет — светло-желтый, почти белый. Но цвет вторичен, первичны характеристики и главная — очень низкая зольность. После сгорания белых пеллет золы остается не более 0,5% от объема топлива. Чистить котел надо будет очень редко. Белые топливные гранулы получают из стружки без коры и других посторонниз включений. Как правило, это столярное или мебельное производство.
  • Серые. Сырье для этого типа пеллет может содержать некоторый процент коры, хвои и некоторых других посторонних примесей. Но зольность при этом не должна быть более 1,5%.
  • Промышленные или темные пеллеты. Этот вид топливных гранул делают из соломы или жмыха в чистом виде или с добавлением древесных отходов. Зольность этого типа топлива намного выше, чем описанных выше, тем не менее, она не может быть выше 5%.

Белые и серые пеллеты используются для индивидуального отопления. Их еще называют «первого класса» или первокассными. Они имеют диаметр 6-8 мм, плотность примерно 600 кг/м3, количество выделяемого тепла — около 4,7 кВт/ч. Сжигаются они в специальных котлах, которые так и называются — пеллетные. Обычно это оборудование очень требовательно к качеству топлива. Кроме малой зольности предъявляются требования и по целостности гранул, и по отсутствию пылевидной фракции. В противном случае горелка пеллетного котла забивается, котел отключается. Промышленные пеллеты сжигаются тоже в специальных печах, но они имеют абсолютно другое строение и намного большие объемы.

Характеристики пеллет из разного сыроья

В принципе, любые пеллеты можно засыпать в твердотопливные котлы, только их обычно используют на стадии тления. Когда печь уже разогрета, засыпают некоторое количество гранул.

Технология производства

Для любого хозяина идея превратить отходы в топливо, или даже на этом заработать денег, является привлекательной. В принципе, сделать пеллеты своими руками реально, но ожидать от них промышленного качества не стоит. Заставить на работать импортный пеллетный котел на самодельных гранулах вряд ли получится, но самодельный или твердотопливный агрегат отлично с ними справляется.

Оборудование, которое необходимо для производства пеллет из опилок или щепы

Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:

  • Крупное дробление сырья. Фрагменты должны быть не более 1,25 см3. Это подготовка для более качественной сушки. Для этой операции нужна дробилка. 
  • Сушка в сушильной камере. Сырье доводят до влажности 8-12%. Камеры есть разных типов, в некоторых используют прямой нагрев (в сушильную камеру подается раскаленный воздух из топки), в других греется теплообменник, а от него — воздух в сушилке. Второй вариант менее эффективен, но в этом случае исключена возможность попадания сажи в сырье. Даже небольшое количество сажи способно окрасить щепу. В результате по качеству пеллеты могут относится к «белым» (если использовали соответствующее сырье), а по цвету — к серым.
  • Мелкое дробление. Просушенную древесину подают в дробилки (обычно молоткового типа). На выходе фрагменты древесины имеют размеры на более 1,5 мм для белых и серых пеллет, и 4 мм для промышленных.
  • Увлажнение. Древесные волокна с малой влажностью не смогут склеиться. Потому их увлажняют. Если используются отходы сосны, ели, впрыскивается вода. Сырье из твердых пород — дуба, березы, бука — обрабатывается горячим паром.
  • Прессование. Тут работают прессы разных конструкций. Сырье продавливается через матрицу (плоскую или круглую), которые и формируют цилиндры заданных размеров.
  • Охлаждение. Под воздействием высокого давления пеллеты нагреваются до 70-90°C. В таком состоянии они легко крошатся, потому их оставлют остывать.
  • Готовые гранулы просеиваются (от остатков не склеившихся частиц) и фасуют.

Как видите, процесс многоступенчатый, требует довольно большого количества оборудования. Тем не менее, при наличии дешевого или бесплатного сырья производить пеллеты своими руками выгодно.

Сделать пеллеты из соломы проще. Она изначально идет сухой, потому этап сушки отсутствует. Если же есть мокрая солома, ее сушат в естественных условиях на солнце, а затем измельчают и подмешивают к сухой, добиваясь тем самым требуемой влажности исходного сырья перед прессованием.

Легче происходит и измельчение. Для этого требуется соломорезка, которая сразу нарезает сырье на фрагменты требуемой длины. Так что измельчение тоже проходит за один раз. После доведения массы до требуемой влажности, ее продавливают через пресс. И тут все проще: так как сырье более мягкое, усилий требуется меньше. Менее мощное оборудование — меньшие затраты. При этом производительность линии может быть высокой.

Как видите, оборудования для производства пеллет из соломы требуется меньше, да и затрат времени и энергии тоже меньше.

Самодельные грануляторы

Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:

  • Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор.

    Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

  • С плоской матрицей. Есть металлический круг, в котором проделаны отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4 мм). Есть зубчатые катки, которые продавливают сырье через отверстия, формируя гранулы.

    Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей

  • С круглой матрицей. Идея такая же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно катки расположены в другой плоскости. Этот вариант имеет большую производительность, но грануляторы этого типа своими руками делают редко.

    Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.

Изготовление матрицы под готовый шнек.

Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.

После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.

Как сделать гранулятор с плоской матрицей

Сначала надо разобраться с тем, как он устроен. Все отлично продемонстрировано в видео.

Устройство пеллетайзера с плоской матрицей

В следующем ролике довольно подробные пояснения по процессу изготовления матрицы и роликов.

stroychik.ru

Пеллеты своими руками - рекомендации домашнему мастеру

Одним из современных видов твердого топлива для печей, каминов или котлов системы отопления дома являются пеллеты – спрессованные мини-брикеты, которые получают из отходов лесозаготовки или предприятий деревообрабатывающей промышленности. Таким образом, решается сразу две важные задачи – обеспечение потребителей топливом и рациональная утилизация отходов, которые раньше нередко попросту сжигались безо всякой пользы.

Пеллеты своими руками

Пеллеты очень удобны в использовании, тем более что специально под такой вид топлива разработаны котлы, оснащенные вместительными бункерами загрузки и линиями автоматической непрерывной подачи гранул в камеру сгорания (подробнее об этом можно узнать из соответствующей публикации нашего портала). Многие модели подобных отопительных приборов предназначены для бытового применения в условиях автономных систем отопления частных домов. Поэтому вполне объясним растущий интерес хозяев индивидуального жилья к вопросам поиска надежных поставщиков такого вида топлива. Многие домовладельцы, мало того, задумываются над тем, существует ли возможность изготавливать пеллеты своими руками.

В настоящей статье будут рассмотрены основные достоинства гранулированного твердого топлива, технологические этапы процесса его производства и необходимое для этого оборудование. Те же читатели, которые желают изготавливать пеллеты своими руками, должны реально оценить имеющиеся возможности, взвесить все «за» и «против», чтобы убедиться в рациональности и экономической обоснованности такого подхода к проблеме самостоятельного обеспечения собственного жилья гранулированным топливом.

Что такое пеллеты и их основные достоинства

Пеллетами называются спрессованные мини-брикеты (гранулы) цилиндрической формы диаметром от 4 до 8 ÷ 10 мм, длиной, как правило от 15 до 50 мм. Сырьем для их производства могут быть самые различные материалы.

В качестве сырья для изготовления пеллет могут применяться самые различные материалы

  • Чаще всего для гранулирования используются отходы деревообрабатывающих предприятий – опилки или мелкая стружка. Подобные пеллеты являются самыми качественными.
  • В переработку пускают и отходы лесозаготовки и первичной обработки древесины – кору, ветки и даже высушенные листву или хвою.
  • Активно используют в качестве сырья отходы агропромышленных технологий – солому, подсолнечную лузгу, жмых, зерноотходы, остающиеся после мукомольных линий или производства круп.
  • Делают пеллеты из торфа —  в таком виде этот тип топлива даст максимальную энергоотдачу.
  • На крупных птицеводческих комплексах нередко устанавливают линии по производству пеллет их куриного помета – решаются проблемы и утилизации, и безотходности производства.
  • Современные технологии переработки позволяют применять для производства пеллет даже отсортированные твёрдые бытовые отходы.

Безусловно, пеллеты, изготовленные из различных материалов, серьезно различаются качеством и своей потенциальной энергоотдачей. Принято различать три основных типа подобного гранулированного топлива:

Пеллеты сами по себе могут различаться классом качества

  • Оптимальными для использования в автономных системах отопления считаются пеллеты «премиум-класса». Они изготавливаются исключительно их древесных отходов с высокой степенью очистки. Их отличает выраженный светлый оттенок и однородность структуры. У таких пеллет минимальный процент зольности – несгораемый остаток составляет всего до 0,5 % от общей массы топлива. Подавляющее большинство выпускаемых для массового потребления пеллет относятся именно к такому классу. Пожалуй, единственным значимым недостатком подобного топлива является его достаточно высокая цена.
  • Пеллеты так называемого промышленного (индустриального) сорта могут включать в свой состав определенный небольшой процент частиц коры, грунтовых примесей, листвы или хвои.  Зольность у них, безусловно, значительно больше, но энергоемкость все же достаточно высока, что дает возможность их применять в домашней системе отопления, с условием более частого проведения профилактических работ на котельном оборудовании. Но зато стоимость подобного топлива уже значительно ниже. По цвету они заметно темнее пеллет «премиум-класса».
  • Самые низкосортные пеллеты в промышленных масштабах получают из отходов сельхозпроизводства и других материалов. Уровень зольности у них очень высок – до 4 % и даже более, не отличаются они и большой энергоемкостью. Тем не менее, невысокая цена делает рентабельным их использование в крупных котельных.

Кстати, некоторые виды пеллет могут быть использованы не только в виде топлива для сжигания в печах и котлах.  Их применяют, например, для удобрения и мульчирования почвы, в качестве адсорбентов и наполнителей «кошачьих туалетов».

Какими же положительными качествами еще обладают пеллеты:

При сгорании пеллет в атмосферу выбрасываются неопасные вещества, участвующие в естественном обмене

  • Они относятся к наиболее экологичным видам топлива – содержание вредных и активных веществ в отработанных газах минимально. В основном это – водяной пар и углекислый газ, которые легко усваиваются растениями.
  • Пеллетное топливо отлично поддается пиролизу, и это дает возможность применять его в соответствующих высокоэффективных котлах длительного горения. Использование линий автоматической загрузки позволяет минимизировать участие человека в процессе работы котельного оборудования.
  • Такое топливо очень компактно и не требует больших площадей для организации его хранения. Гораздо меньше затрат потребует и транспортировка необходимого топливного запаса.

Пеллеты удобны в перевозке и хранении

  • При изготовлении пеллет не применяется никаких химических добавок, клеящих смесей и модификаторов.  Они не имеют неприятных запахов, не способны вызвать аллергических реакций, их хранение можно организовать даже в непосредственной близости от жилых помещений.
  • Теплоотдача качественных пеллет, особенно в объемном соотношении, превосходит большинство видов обычной древесины и каменного угля.
  • Пеллеты не подвержены процессам внутреннего гниения или прения. Это практически исключает вероятность их самовоспламенения.
  • Достаточно часто пеллеты являются и самым недорогим видом качественного топлива в регионе, особенно, если имеются производственные предприятия, занимающиеся их изготовлением – можно заключить долговременные  договоры по определенным объемам оптовых поставок.

Узнайте, как сделать пиролизный котел своими руками, из нашей новой статьи.

Цены на измельчители садового мусора

Измельчители садового мусора

Весь технологический процесс по изготовлению гранулированного твёрдого топлива разделен на несколько этапов.

Схема технологических этапов производства пеллет

  • Первоначальная подготовка и первичное дробление сырья. Древесные или сельскохозяйственные отходы по возможности сортируют, очищают от ненужных примесей и передают на линию первичного дробления материала.

Стационарная дробилка для первичного измельчения древесины

Обычные дробилки, стационарные или мобильные, которые используются на предприятиях лесозаготовки или деревопереработки, а иногда даже имеются и в личном хозяйстве, дают на выходе щепу размером 30 —50 мм, толщиной 1 —2 мм.

  • Следующий обязательный этап – сушка дробленого сырья. Для дальнейшего производственного процесса требуется, чтобы остаточная влажность древесины не превышала 12 ÷ 14 процентов. Для этого сырье отправляется в сушильные установки, барабанного или аэрационного принципа действия.

Сушильная установка аэродинамического принципа действия

  • Подсушенная древесина передается на линию тонкого измельчения. Чаще всего здесь используются молотковые дробилки (мельницы) которые доводят щепу до состояния мелких опилок или даже «древесной муки». Максимальная фракция частиц древесины на выходе не должна превышать 4 мм. Обычная плотность материала на выходе этой технологической линии составляет порядка 150 кг/м³.

Молотковая мельница доводит сырье до необходимой мелкой фракции

  • Нередко случается, что после сушки и окончательного перемола остаточной влажности в измельчённом сырье будет недостаточно для формирования крепких гранул. Чтобы устранить эту проблему и довести влажность до требуемых 10 ÷ 12 процентов, проводят цикл водоподготовки – насыщения сырья горячим паром или же обычной водой. Пар применяется в случае использования в качестве сырья древесины твердых пород или же старой, пролежавшей несколько лет. Для более мягких сортов обычно используют погружение в воду.
  • После того как достигнута требуемая влажность, сырье передается на линию прессования. В специальных установках оно продавливается через матрицы, имеющие конусообразные отверстия определенного диаметра. Специальная форма каналов способствует максимальному уплотнению опилок. кроме этого, под действием давления и неизбежного повышения температуры, древесина особое вещество – лигнин, которое всегда входит в ее биохимический состав. Лигнин способствует прочному склеиванию мельчайших фрагментов в достаточно плотную структуру пеллет.

Сформованные пеллеты на выходе из цилиндрической матрицы

Матрицы могут быть цилиндрического или плоского типа. Сырье, спрессованное в цилиндрические брикеты, при каждом полном обороте матрицы срезается специальным ножом, чем достигается примерное соблюдение единых линейных размеров, получаемых пеллет.

Примерная схема прессования пеллет через цилиндрическую матрицу

Цилиндрические матрицы чаще всего применяются в стационарных промышленных установках. В компактных моделях грануляторов предпочтение отдается плоским матрицам с использованием двух или больше катков.

В малогабаритных установках чаще используются круглые плоские матрицы

  • Полученные на выходе с линии прессования пеллеты охлаждают, так как они могут иметь температуру до 65 ÷ 90 градусов,  подсушивают естественным образом, а затем фасуют по мешкам и отправляют на склад готовой продукции, в торговые сети или непосредственно потребителям.
Видео: полный производственный цикл изготовления пеллет

Производство пеллет в личном хозяйстве

То, что кажется достаточно простым в промышленном производстве гранулированного топлива, далеко не всегда будет возможным или рентабельным при попытке организовать подобное в масштабе личного хозяйства. Проблемы кроются в следующем:

  • Для изготовления пеллет является обязательным наличие специализированного оборудования – гранулятора. Подобные установки небольшой производительности выпускаются некоторыми компаниями (европейскими или китайскими), но стоимость их – достаточно высока, достигает порой нескольких сот тысяч рублей. Можно заказать подобный станок и у частных мастеров, которые освоили изготовление такой техники – предложений в интернете достаточно много. Тем не менее, и индивидуально изготовленное качественное оборудование стоит, пожалуй, ничуть не меньше заводского.

В многочисленных статьях на различных сайтах можно встретить утверждение, что подобное оборудование несложно изготовить и самостоятельно. Непонятно, чем руководствовались авторы таких публикаций, рисуя столь радужные картины. Гранулятор, действительно, можно сделать и самому, но несложным этот процесс назвать никак нельзя. Подготовка необходимых деталей, сборка механизма передачи вращения, точная подгонка всех подвижных узлов с учетом огромных нагрузок, возникающих в процессе гранулирования – задача высокой степени сложности, доступная мастерам, хорошо разбирающимся в свойствах металлов и технологиях их обработки. Потребуются высокоточные токарные, фрезерные, сварочные, слесарные работы, требующие настоящей, профессиональной квалификации. Прежде, чем браться за изготовление, надо очень трезво оценить свои возможности.

  • Второй важный аспект – доступность сырья. Если планируется домашнее изготовление пеллет, как говорится, «с нуля», то потребуются установки дробления материала и его обязательной сушки. Будет ли это экономически выгодно даже сточки зрения не приобретения оборудования, а энегрозатратности всех процессов? При массовом производстве это окупается большими партиями перерабатываемой продукции, а для обеспечения нужд отдельного хозяйства может сложиться и отрицательный баланс.

Наверное, браться за изготовление пеллет в домашних условиях целесообразно в том случае, если существует возможность регулярного и практически бесплатного получения уже готового сырья – измельченных стружек или опилок. Тогда, возможно, будет выгодно не только снабжать самого себя гранулированным топливом, но и предлагать готовую продукцию к реализации другим собственникам жилья.

Кстати, многим грануляционным аппаратам с плоской матрицей не требуется цикла вторичного дробления – с этим справятся тяжелые мощные зубчатые ролики, которые должны перетереть щепу до состояния, пригодного для прессования пеллет. Без сушки древесной щепы, правда, все рано в большинстве случаев обойтись невозможно, но находчивые мастера изготавливают простейшие барабанные сушилки, используя для этого старые металлические бочки.

Видео: самодельная барабанная сушилка из бочек

  • Следует учесть, что не любая древесина в полной мере подходит для изготовления пеллет. Так, например, почти обречены на неудачу попытки гранулировать опилки из липы, ивы или тополя – материал плохо «спекается» и рассыпается при малейшем механическом воздействии.

Оптимальной для этих целей считается древесина хвойных пород – ее природная смолистость способствует получению устойчивых прочных гранул.

Узнайте, как сделать биотопливо своими руками, а также оцените возможности производства, из нашей новой статьи.

Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора

Найти точные чертежи установки для изготовления пеллет в домашних условиях – весьма проблематично. Те мастера, которые занимаются изготовлением грануляторов, весьма неохотно делятся своими секретами, а если позволяют кому-либо воспользоваться опробованными на практике разработками – то за очень серьезные деньги.

Принцип устройства и работы малогабаритной установки, основные ее узлы, их крепление и взаимодействие представлены на приложенном видео.

Видео: устройство малогабаритного гранулятора для пеллет

Итак, чтобы собрать гранулятор понадобятся:

  • Плоская круглая матрица. Ее иногда можно приобрести в магазинах – они используются для изготовления гранулированных комбикормов. Самостоятельное изготовление также возможно, но требует профессионального инструмента и оборудования. Необходимо очень точно вырезать круг из металла толщиной не менее 20 мм, наметить и высверлить отверстие для посадки матрицы на вал с пазом для жёсткой фиксации для передачи усилия вращения.

Основные рабочие детали — матрица и блок ребристых катков

Прессовочные отверстия обязательно должны иметь коническую, сужающуюся книзу конфигурацию – для их выполнения необходима специальная фреза, выполненная под нужным углом.

Общий диаметр матрицы может быть различным – чем она больше, тем выше производительность аппарата, но тем и мощнее потребуется силовой привод.

Видео: как изготавливают матрицу

  • Вторым важнейшим узлом конструкции являются мощные катки с зубчатой рабочей поверхность. Они сажаются на вал через подшипники качения. Сам этот узел имеет в центре отверстие, которым насаживается на вращающийся вертикальный вал привода также через подшипник. Регулировка прижима катков к матрице осуществляется резьбовой гайкой большого диаметра. При сборке аппарата вал с катками фиксируется в проушинах корпуса, оставаясь неподвижным в процессе работы. Размеры катков, естественно, должны соответствовать рабочей плоскости матрицы с отверстиями.
  • Сам корпус выполняют из трубы или сваривают цилиндр из металлического листа. Внутренний диаметр должен соответствовать размеру матрицы, так, чтобы обеспечивалось ее вращение, но с минимально возможным зазором.

Обычно корпус выполняется разборным. Это упрощает техническое обслуживание аппарата.

Нижняя часть корпуса с установленным редуктором

В нижней части будет устанавливаться редуктор, передающий вращение со шкива на вертикальный рабочий вал, так, чтобы обеспечивалась частота вращения примерно 70 – 100 оборотов в минуту. в корпусе предусматривается окно с лотком для выхода готовых пеллет.

В верхней, рабочей части размещены матрица и катки

В верхней, съемной части корпуса будет размещен, собственно, рабочий узел аппарата – сама матрица с катками и зафиксированным специальными стопорными винтами валом, на который они посажены.

Гранулятор в разобранном состоянии

  • Вся конструкция должна базироваться на мощной раме — станине, которую можно изготовить из металлического прокатного профиля (швеллера, уголка, двутавра). Динамические и вибрационные нагрузки в процессе работы весьма значительные, и станина должна их свободно выдерживать. Здесь же, на раме, обычно предусматривается и установка электропривода, связанного с редуктором аппарата ременной, цепной или карданной передачей.

Вариант компоновки гранулятора и электропривода на общей раме

  • Электродвигатель должен гарантированно обеспечить работоспособность установки под максимальной нагрузкой, не перегреваясь при этом сам. Обычно даже для небольшого аппарата потребуется электропривод мощностью порядка 15 кВт.
  • Целесообразно предусмотреть конусообразный загрузочный бункер, надеваемый сверху на цилиндр корпуса – это существенно облегчит подачу сырья на формовку пеллет.

Если все получилось, необходимые детали и узлы изготовлены и тщательно подогнаны, аппарат уверенно работает в «холостом режиме», то можно производить первый контрольный запуск с загрузкой стружки или опилок – на выходе должны появиться аккуратно сформованные пеллеты.

Видео: работа малогабаритной установки по производству пеллет

Впрочем, предложенная схема гранулятора вовсе не является какой-либо «догмой». Народные умельцы придумывают и собственные конструкции. На предложенном ниже видео показана установка для получения пеллет шнекового типа – ее работа во многом схожа с привычной всем домашней мясорубкой. Единственное – для такой схемы потребуется сырье, прошедшее дробление до самой мелкой фракции – размолоть даже не слишком крупную щепу шнек не сможет.

Видео: самодельная установка шнекового типа для получения пеллет

stroyday.ru

Производство пеллет (изготовление топливных брикетов): оборудование, пресс

Пеллеты и топливные брикеты — современная разновидность биотоплива, которую производят из отходов сельскохозяйственной и деревообрабатывающей промышленности. С момента появления (их производство началось в 1946 году) использование данных материалов широко распространилось по всему миру, набирают они популярность и в России, поэтому производство пеллет в домашних условиях можно рассматривать как выгодный бизнес.

Топливные пеллеты

В данной статье рассказано о том, как можно наладить производство брикетов и пеллет своими руками. Вы узнаете, какое оборудование и материалы для этого необходимы, а также получите инструкцию по технологии производства биотоплива в домашних условиях.

Топливные пеллеты — что это, из чего изготавливаются?

Пеллеты — гранулы диаметром 7-8 мм и длиной от 1 до 5 см. В зависимости от используемых при производстве материалов пеллеты делятся на три типы  — белые, индустриальные и агропеллеты. В сфере отопления чаще всего используются белые гранулы, для изготовления которых используется дерево либо опилки, без сторонних примесей. Белые пеллеты относятся к категории высококачественных, процент сторонних примесей (зольность) в них не превышает 1.5%, также они отличаются высокой теплотворностью, которая достигает 18-20 мДж/кг.  К преимуществам использования  таких древесных гранул относится возможность их сжигания в печах любого класса, а также минимальные остатки золы и, как следствие, отсутствие необходимости регулярной очистки печи.

Разновидности пеллет

При производстве пеллет комбинированного типа к дереву могут добавляться следующие материалы (все они являются отходами разных сфер промышленности):

  • кора;
  • уголь;
  • торф;
  • солома;
  • подсолнечная и гречишная шелуха;
  • щепа;
  • уголь.

Индустриальные  древесные пеллеты, имеющие зольность 3-4%, содержат в составе большое количество коры. Это не меняет их теплотворность, которая также остается на высоком уровне, однако пойдя на такую экономию потребитель будет вынужден чаще чистить печь.

Наиболее доступными являются агропеллеты, для производства которых используются опилки и подсолнечная либо гречишная шелуха. Зольность материала доходит до 5%, теплотворность — не более 15 мДж/кг.

Пеллеты горят

Чтобы выбрать, производство пеллет какого типа наладить в домашних условиях, необходимо выполнить анализ потребительского рынка и уже существующих производителей данных материалов в вашем регионе. Если неподалеку находится деревообрабатывающий цех либо предприятие, где вы можете по доступной цене вести закупку сельхоз отходов — соломы, подсолнечной и гречишной шелухи, то можно заняться изготовлением агропеллет. Во всех остальных случаях лучше ориентировать на производство белых древесных пеллет.

к меню ↑

Технология производства топливных пеллет (видео)

к меню ↑

Выбор оборудования и изготовление пеллет

Для производства пеллет в домашних условиях могут применяться как автоматизированные линии гранулирования, так и бытовые мини-грануляторы (экструдеры). Такие агрегаты выполняются в разных типах привода — они могут работать от бензиновых, дизельных либо электрических двигателей, подключаемых к трехфазной электросети.

Полноценная гранулирующая установка обойдется заказчику в 1.5-2 млн рублей, при этом большая часть суммы состоит из стоимости экструдера для древесных гранул. Для примера рассмотрим популярную в среднесерийном производстве линии оборудования ОГМ-1,5.

ОГМ-1.5

Данная линия состоит из следующих элементов:

  1. Подъемный лоток.
  2. Питатель.
  3. Транспортер скребкового типа.
  4. Накопительный бункер.
  5. Камера сгорания.
  6. Теплогенератор.
  7. Сушильный барабан.
  8. Циклон отвода высушенной смеси.
  9. Молотковая дробилка.
  10. Циклон отвода измельченной смеси.
  11. Пассивный циклон.
  12. Циклон барабанного охладителя.
  13. Накопитальный бункер гранулятора.
  14. Экструдер-гранулятор ОГМ-1.5.
  15. Барабанный охладитель.

Сырье для производства пеллет

Стоимость данной линии составляет 1 800 000 рублей. Если производитель хорошо разбирается в оборудовании и нацелен на обустройство производственной линии с максимальным КПД, то заняться ее сборкой можно самостоятельно. Основными узлами линии являются:

  • щепорез для дробления дерева — цена от 180 тыс;
  • сушилка древесной щепы — цена от 300 тыс;
  • экструдер для формирования гранул — цена от 100 тысяч до 1 млн;
  • молотковая мельница — цена от 350 тыс.

Производство пеллет

Отметим, что даже мини-грануляторы имеют достаточно габаритные размеры и требуют стационарного монтажа. Технология производства древесных пеллет в домашних условиях состоит из следующих этапов:

  1. Осуществляется дробление дерева в щепорезе либо барабанной дробилке.
  2. Полученный материал выдерживаете в камере сушки до тех пор, пока его влажность не снизится до 9-12%.
  3. Полуфабрикат измельчается в труху с помощью молотковой мельницы.
  4. Приготавливается сырьевая смесь — измельченное дерево увлажняется водой либо паром, после чего к нему добавляется связующее вещество (казеиновый клей, связующее на основе крахмала).
  5. Сырье загружается в экструдер, оснащенный матрицей соответствующей формы, при продавливанию через которую формируются гранулы требуемых размеров.

Изготовление древесных пеллет в домашних условиях является безотходным, поскольку весь брак и не кондиция может быть переработана при производстве следующей партии материала.

к меню ↑

Топливные брикеты своими руками — отличия технологий, оборудование

Брикеты для отопления производятся из того же сырья, что и пеллеты. Отличаются данные материалы исключительно формой — брикеты имеют значительно большие размеры, и для их изготовления используется пресс-станок, а не экструдер. Также для производства брикетов не нужно использовать дополнительные связующие вещества — частицы дерева, попадающие под пресс, склеиваются между собой за счет лигнина — натурального вещества, содержащегося в древесине.

Оборудование для производства топливных брикетов используется все то же — щепорезка, сушилка и молотковая мельница. Также можно вести производство брикетов из опилок, в таком случае необходимости в покупке щепорезки и мельницы нету, но придется искать надежного поставщика опилок.

Топливные пеллеты

Сделать пресс для топливных брикетов своими руками вполне реально. Для мелкосерийного производства достаточно будет простейшего станка с винтовым приводом. Такая конструкция состоит из формовочной емкости, расположенной над ней рамы, винта и закрепленной на нем пластины, а также рычага вращения. О принципе действия такой конструкции рассказывать бессмысленно, достаточно посмотреть на изображение.

Схема пресса для производства пеллет

Более эффективным является самодельный пресс рычажного типа, который на порядок превосходит винтовой станок в плане производительности.  Чтобы сделать рычажный пресс для топливных брикетов своими руками потребуется сварочный аппарат, из материалов используется квадратный профиль, листовая сталь и отрезки труб. Формы выполняются из труб, диаметр которых подобран в соответствии с требуемым размером брикетов.

к меню ↑

Разновидности заводских пресс-станков

Также можно приобрести заводской пресс-станок от производителя. Оборудование промышленного производства, в зависимости от типа привода, делится на два типа:

  • гидравлический пресс;
  • ударно-механический пресс.

Ударно-механические станки поставляются на рынок такими компаниями как Di Piu (Италия) и C.F. Nielsen (Дания). В ассортименте данных производителей представлено оборудование производительностью 200-3000 кг/ч. К преимуществам ударно-механических прессов относится универсальность (подходят для брикетирования любых биомассы любого типа), а также простота и надежность конструкции.

Гидравлический пресс RUF

Гидравлическое пресс-оборудование для топливных брикетов считается более производительным. Также оно отличается меньшим потреблением электроэнергии, отсутствием необходимости охлаждения сырья после прессовки и возможностью работать с опилками разных фракций, тогда как ударно-механический пресс должен загружаться однофракционным сырьем. Ведущие производители гидравлических пресс-станков — компании RUF (Германия) и Hoecker Polytechnik (Германия).

к меню ↑

Отзывы

Лучше всего о нюансах технологии производства топливных пеллет и брекетов вам расскажут люди, имеющие опыт изготовления данных материалов.

В. С. Кузьмин, 37 лет:

Производить и реализовывать топливные пеллеты я начал около 5-ти лет назад — делалось все дома, кустарным способом. С тех пор удалось подняться и открыть небольшой цех производительностью 700 кг за смену. Перспективы у данного бизнеса вижу хорошее, так как проблем со спросом не было и нет.

Л. О. Чубов, 48 лет:

Недавно взял себе в цех гидравлический пресс-станок RUF-4 RUFS. Агрегат отличный, выдает до 500 кг/сутки при непрерывной работе. Ранее использовался простой Brik MB50, однако от механического пресса было решено отказаться из-за необходимости постоянного ремонта шнека. Всем, кто решает стоит ли лезть в этот бизнес, могу дать зеленый свет — на сегодняшний день негативных предпосылок нет.

Портал об отоплении » Альтернативное отопление

stroypotencial.ru

Как сделать древесные пеллеты в домашних условиях

Топливные пеллеты – это прессованные отходы деревообработки и растительной сельскохозяйственной продукции. На данный момент они являются идеальным твердым топливом, дающим максимум теплоты с единицы объема и позволяющим автоматизировать процесс сжигания. Есть у древесных гранул и другие преимущества перед углем и дровами, вызывающие массовый интерес потребителей. Предлагаем разобраться, чем же они хороши и можно ли изготавливать пеллеты своими руками на станке, сделанном в домашних условиях.

Технология промышленного изготовления

Сразу дадим ответ на второй животрепещущий вопрос: кустарно производить пеллеты можно, но очень непросто. Дело в том, что твердые гранулы диаметром 6—10 миллиметров и до 30 мм в длину получают методом прессования под большим давлением без использования связующих (клеящих) добавок. Этот процесс называется гранулированием, а специальные прессы, применяемые на заводах, носят название грануляторов.

Стоимость подобных аппаратов довольно высока, а ведь они являются лишь составляющей частью производственной линии. Но давайте обо всем по порядку. Итак, для изготовления пеллет используются следующие виды сырья:

  • разнообразные отходы древесины – стружка, опилки, горбыли и так далее;
  • стебли зерновых и других сельскохозяйственных культур – солома;
  • лузга семян гречихи, подсолнечника, пшеницы;
  • торф.

Справка. Наиболее качественные «белые» гранулы, изображенные на фото, делают из березовых, хвойных и других видов древесины. На втором месте – соломенные изделия, и на последнем – дешевые агропеллеты из шелухи различных культур.

В заводских условиях производство пеллет выглядит так:

  1. Первичное сырье направляется в дробилку, где перерабатывается до мелкой фракции.
  2. Следующий этап – сушка. Частицы сырья доводятся до влажности 10% в барабанных либо аэродинамических сушилках.
  3. Главная стадия технологического процесса – грануляция. Смесь обрабатывается паром и продавливается сквозь множество калиброванных отверстий под давлением около 300 Атм.
  4. Полученные топливные гранулы охлаждаются и подаются на упаковку в мешки либо специальные автомобили (в зависимости от заказа и способа доставки).

Как уже было сказано выше, связующие составы в сырье не добавляются. Частицы слипаются в одну массу благодаря природному клею – лигнину, выделяющемуся при сильном сжатии материала. В результате получается высокоэффективное горючее для котлов с теплоотдачей от 4,5 до 5 кВт с 1 кг, влажностью не более 8% и максимальной зольностью 4%.

Примечание. Остаток золы при сжигании высококачественных белых гранул – не выше 0,5%. Это значит, что количество отходов с 1 тонны таких пеллет составит всего 5 кг, а топка и теплообменник котла практически не покрывается сажей.

Так выглядят агропеллеты

Преимущества гранул перед дровами

В предыдущем разделе мы обозначили некоторые достоинства пеллет. Теперь предлагаем выделить все их плюсы по сравнению с недорогим твердым топливом — дровами:

  • благодаря высокой плотности и небольшой влажности удельная теплота сжигания гранул достигает 5 кВт/кг, в то время как высушенная древесина даст 4,5 кВт максимум;
  • по тем же причинам КПД пеллетных котлов отопления составляет 80—85% против 75% у традиционных дровяных;
  • мелкая структура и прочность гранул позволяют автоматизировать процесс подачи топлива и управления горением;
  • поскольку производители не используют для изготовления гранул химических добавок, горючее по экологичности не уступает дереву;
  • низкая зольность (у древесных изделий – 0,5—1%, у агропеллет – до 4%) дает возможность увеличить интервал между чистками теплогенераторов до 7 дней.

Важный момент. Дерево высыхает до влажности 15% в течение 2 лет, поэтому домовладельцы редко занимаются сушкой и топят свежесрубленными дровами. Реальная теплоотдача в этом случае составляет 2—2,5 кВт/кг с поправкой на КПД котла. Сколько при этом образуется золы и сажи, легко определить по ежедневной очистке агрегата.

Недостатки у пеллет тоже есть. Топливо стоит в 2,5—3 раза дороже свежесрубленных дров, настолько же выше цена автоматизированных теплогенераторов по сравнению с обычными ТТ-котлами. Львиная доля этой стоимости припадает на пеллетную горелку и электронный блок управления.

Покупать пеллеты нужно в запаянных мешках либо организовать в домашних условиях сухое место для хранения, например, закрытую емкость. В отличие от древесины, напитавшиеся влагой гранулы попросту рассыпаются в труху и для дальнейшего использования не годятся.

Как сделать станок для пеллет

Здесь подразумевается пресс – гранулятор, который превращает сырье в небольшие цилиндрические изделия. Главный элемент этой установки – стальная матрица с отверстиями, сквозь которые продавливается высушенная масса опилок. По способу прессования станки делятся на 3 группы:

  1. Высокопроизводительный пресс с матрицей в виде плоского кольца. Внутри него установлены 2 или 3 катка, вдавливающие сырье в прессовальные отверстия, как показано ниже на схеме.
  2. С матрицей в виде плоской плиты круглой формы. Два катка, закрепленные на общей оси, продавливают опилочную массу, подаваемую сверху.
  3. Шнековые агрегаты – экструдеры. Принцип работы схож с бытовой мясорубкой, где смесь проталкивается через матричные отверстия шнеком.

Невзирая на высокую производительность, первый тип станков не подойдет для прессования пеллет своими руками. Причина – сложность изготовления установки. Но если вы планируете делать бизнес на этом топливе, то такой пресс даст хорошую рентабельность, поскольку способен гранулировать разнообразные отходы в больших количествах.

Чтобы сделать второй тип пресса, вам понадобятся следующие детали и элементы:

  • плоская матрица из закаленной высокоуглеродистой стали с отверстиями Ø6 мм;
  • катки из такого же металла с прорезями (показаны ниже на чертеже);
  • вал и 2 подшипника для установки катков;
  • корпус из стальной трубы;
  • вертикальный вал, передающий вращение от редуктора матрице;
  • редуктор (можно от заднего моста легкового авто);
  • электродвигатель мощностью не менее 4 кВт.

Трудность заключается в том, что матрица и катки делаются на металлообрабатывающем производстве, располагающем токарным, фрезерным и шлифовальным оборудованием плюс необходима печь для закалки. О нюансах изготовления самодельных деталей и марках применяемых сталей рассказано в следующем видео: Эту же проблему придется решать, если вы задумали своими руками собрать шнековый гранулятор для пеллет. Только здесь потребуется выточить дорогостоящий шнек, а вместо закалки выполнить цементацию поверхности, иначе он разломится в процессе работы.

Совет. Самостоятельно изготавливая оборудование для производства пеллет, даже не пытайтесь ставить детали из «сырого» металла. Из-за большого давления на материале роликов быстро появится выработка, а рабочая поверхность шнека «оближется» почти сразу.

Чтобы собрать прессовальный станок, нужно сварить раму из профильной трубы или уголков, куда впоследствии закрепляется двигатель с редуктором, а в верхней части – корпус самого гранулятора. Вал электродвигателя и хвостовик редуктора соединяются ременной передачей с таким расчетом, чтобы матрица вращалась со скоростью не больше 100 об/мин. Подробнее о процессе сборки рассказывается в видеоматериале:

Заключение

Судя по отзывам домашних умельцев на различных форумах, собственноручное изготовление станка для прессования пеллет особой выгоды не приносит даже тем, кому опилки достаются практически даром. Ведь сделать гранулятор недостаточно, нужна еще сушильная машина, изображенная на фото. Без просушки выдавить лигнин и склеить древесные частицы не удастся, гранулы будут распадаться. Предположим, вы смастерили барабанную сушилку из бочек, но для ее работы потребуется тепловая пушка, а это затраты энергоносителей и средств.

Есть и другой путь: найти рынок сбыта, приобрести готовый шнековый гранулятор и давить на нем пеллеты для себя и заказчиков. Но производство малыми партиями опять-таки невыгодно из-за большой себестоимости продукции и ваших временных затрат. Подробный экономический расчет проведен экспертом в очередном видео:

qustu.com

Технология производства и применение пеллет

В данной статье будет описание понятия о пеллетах, их разновидностей, сферы применения данной продукции, и, конечно же, пошагового технологического процесса их производства.

Пеллет – это твердотопливный материал, который применяется в теплоэнергетике, отоплении жилых и производственных помещений, и в последнее время набирает популярность среди жителей частных домов. Сырьем для его производства являются: отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепки, ветки, кора деревьев, горбыли).

Также применяют отходы сельского хозяйства (шелуха подсолнуха, кукурузы и гречки). Торф и солома тоже является сырьевым материалом. Представляет собой прессованные гранулы цилиндрической формы (длина 10-30 мм, ширина 6-10 мм).

Прессуются они под действием давления и высокой температурой (250-300 °С). Частички древесины и других сырьевых материалов под давлением и температурой склеиваются при помощи природного вещества лингина, которое содержится в самом сырье.

Однако использование пеллетов не ограничивается только как горючее топливо для котлов.

Они также применяются:

  1. В животноводстве (пеллетами посыпают полы в помещениях для животных, они выполняют функцию подстилки, хорошо впитывают влагу, согревают и сохраняют тепло).
  2. При уборке горюче-смазочных и технических жидкостей в автомастерских, АЗС.
  3. В качестве мульчи (защитной посыпки) почвы для вашего огорода или сада.
  4. Как топливо для гриля вместо древесного угля.
  5. Как наполнитель для кошачьего туалета.
  6. Как абсорбент для очистки газа от серы.

Основные виды

Древесные пеллеты

Изготавливаются в виде гранул цилиндрической формы из отходов древесины (опилок, щепок, коры, горбылей, некачественной древесины). Делятся на бытовые и промышленные. Бытовые пеллеты изготавливают из свежих опилок и щепок. В промышленных гранулах присутствуют другие примеси. Они бывают светлыми, коричневатыми, либо серыми.

Более светлый цвет свидетельствует о высоком качестве гранул (светлый – признак применения исключительно хорошей древесины без коры и чистых опилок). Они являются самыми популярными для отопления частных домов, так как у этого вида пеллетов самая низкая зольность, так как они не содержат пыль и кору дерева, (до 0,5 %) и хорошая теплоотдача.

Растительные пеллеты

Также производятся в гранулированном виде из отходов сельскохозяйственной деятельности (солома, шелуха подсолнуха, кукурузные и гречишные отходы). В основном конечный продукт получается темного цвета. По теплоотдаче, данные гранулы ничем не уступают, если говорить о пеллетах из шелухи подсолнечника, кукурузы и гречки, так как пеллеты из соломы уступают в этом показателе древесным пеллетам.

Но в то же время у соломенных гранул есть свои преимущества: большое количество сырья и низкая стоимость. У растительных пеллетов зольность выше (до 3%), чем у древесных, поэтому котел нужно будет чистить чаще.Данный вид предназначен для использования в промышленных целях, так как при сгорании выделяется большее количество золы.

Торфяные пеллеты

Их выполняют в виде гранул из торфа, цвет темный. Они также пользуются популярностью среди промышленных предприятий, так как обладают хорошими калорийными, экономическими и экологическими качествами. Среди частных потребителей они не получили распространения ввиду своей повышенной зольности, так как котел после использования торфяных гранул нужно будет очень часто чистить.

Требования к качеству

Основными требованиями к качеству топливных пеллетов являются:

  1. Гранула должна быть ровной и гладкой.
  2. Отсутствие трещин в гранулах, их коробления и осыпания.
  3. Гранула должна быть плотно спрессована.
  4. Готовый продукт должен иметь правильный процент влажности (она не должна превышать 15%).
  5. Желательно чтобы гранулы были одного размера (в основном производители изготавливают топливные гранулы длинной от 5 мм до 70 мм, а в диаметре от 6 мм до 10 мм) независимо от вида топливного пеллета.
  6. Отсутствие или наименьшее содержание примесей (пыль, песок) в готовой продукции, которые ухудшают качество пеллетов.
  7. Цвет. У древесных топливных гранул он должен быть светлым (более светлый – более качественный), так как чем меньше темных или коричневых вкраплений в пеллете, тем меньше в нем содержится коры и примесей. У торфяных и растительных гранул он темно-серый либо черный.
  8. На пеллетах не должно быть грибка либо плесени.
  9. Не должно быть никаких химикатов.

Требования к сырью для изготовления

Данных критерий немного, но их необходимо соблюдать в полной мере:

  1. Сырье не должно иметь никаких примесей (камней, пыли, песка, металлического мусора, листвы).
  2. В нем должно содержаться как можно больше природных склеивающих веществ (лингина, смол и других клейких веществ), что ускоряет процесс изготовления и качество готовой продукции.
  3. Сырьевые материалы не должны быть очень влажными, хотя это исправляется во время сушки, но все же замедляет производственный процесс.

Оборудование для производства

Самым основным оборудованием для производства топливных пеллет являются:

  • весы для больших упаковок (500, 1000 кг);
  • станок для упаковывания;
  • бункер для готовых пеллетов;
  • ленточный или скребковый транспортер;
  • дымосос;
  • вентилятор для удаления отсева;
  • охладитель;
  • пресс-гранулятор;
  • сушильный барабан;
  • механизм для погрузки обработанного сырья в сушилку;
  • котел (газовый либо на опилках);
  • смеситель;
  • мельница молотковая;
  • дробилка (барабанная либо дисковая);
  • контейнер для сырья с транспортером;
  • циклоны;
  • воздушные рукава;
  • шнековые транспортеры;
  • воздухотранспортеры;

Технология производства

Основными технологическими этапами производства топливных пеллетов являются:

Крупное дробление сырья

На этом этапе измельчаются крупные сырьевые материалы до нужных размеров (длина до 25 мм, диаметр до 2-4 мм). Нужно это для того, чтобы упростить работу пресс-гранулятора, так как чем меньше материал, тем качественнее и быстрее формируются гранулы.

Осуществляется этот процесс с помощью дробилки. Дробление может производиться несколько раз, если с первого раза не удалось достичь необходимой фракции материала. Далее по скребковому транспортеру измельченное сырье поступает в смеситель, а затем в сушильный барабан.

Сушка обработанного сырья

Этот этап является одним из главных и протекает в сушильном барабане. В него из котла по рукавам подается горячий воздух, который высушивает влагу из обработанных щепок. Высушенные щепки должны иметь влажность не менее 8%, так как в грануляторе очень сухое сырье будет хуже склеиваться, но и не более 12 %, так как готовые пеллеты будут хуже гореть в котле.

При сушке отработанный воздух под действием разряжения дымососа захватывается вместе с мелкими фракциями, которые осаждаются вниз в циклон для дальнейшего мелкого дробления, а отработанный воздух удаляется в атмосферу. При этом часть мельчайших фракций по воздушным транспортерам попадает в котел.

Мелкое дробление

Данный этап необходим для еще большего измельчения щепы и опилок ( длина до 4мм, диаметр до 1,5 мм) чтобы обеспечить более эффективную работу пресс-гранулятора. Осуществляется мелкое дробление с помощью дробильной мельницы. В нее сырье подается из циклона.

В дробилке сырьевой материал измельчается до состояния муки, а потом эта мука по воздушным транспортерам попадает в циклоны (1-й циклон для первичного отделения муки из древесины от воздуха, 2-й циклон – для вторичного, заключительного отделения). Далее после отделения воздуха, древесная мука подается на прямой шнековый транспортер. Затем с прямого на наклонный шнековый транспортер в бункер пресс-гранулятора, в котором установлен смеситель.

Корректирование влажности

Данный процесс будет проходить в специальном устройстве – смесителе. Корректирование влажности очень важное, потому что если сырье будет очень сухим (влажность меньше 8%), то склеивание сырья в пресс-грануляторе будет проходить некачественно. Для корректировки необходим смеситель. При необходимости он по своим каналам будет подавать пар или воду и на выходе получится древесная пыль с правильной влажностью.

Грануляция и прессование

Протекание этого процесса происходит в специальном пресс-грануляторе. После того как влажность сырья откорректировалась в смесителе, они поступают в гранулятор. В нем под высоким давлением пресса и высокой температурой (250-300 °С) сырье продавливается через специальную матрицу, проходя через которую, древесная пыль склеивается в гранулы цилиндрической формы.

Содержащиеся смолы и лингин в измельченной древесине являются склеивающим природным материалом. Этот клей под высоким давлением и температурой качественно склеивает частички сырья в гранулы. В грануляторе установлен неподвижный нож, который режет выдавливаемый из матрицы готовый материал в гранулы нужного размера (длина 10…30 мм, ширина 6…10 мм). Далее гранулы подаются в охладитель.

Охлаждение пеллетов

Готовые гранулы, которые только вышли из пресс-гранулятора очень горячие, поэтому их необходимо охладить. Осуществляется данная операция с помощью охладителя. Поступившие в охладительную колонку пеллеты продуваются воздухом из вентилятора, который «высасывает» горячий воздух из гранул и захватывает негранулированную древесную муку.

Горячий воздух удаляется в атмосферу, а мука – в циклон. Физико-химические свойства топливных гранул изменяются во время охлаждения, и благодаря этому они приобретают правильный уровень содержания влаги, твердости и температуры (70-90°С). Далее гранулы отправляются на расфасовку.

Расфасовывание готовой продукции

Конечный этап производства топливных гранул. Из охладительной колонки по ленточному либо скребковому транспортеру готовые гранулы поступают в бункер для готовой продукции. Бункер оборудован весами, чтобы точно знать массу упакованного пеллетами мешка. Здесь осуществляется упаковка гранулированных пеллетов в мешки (10 кг, 25 кг, 50 кг). Также упаковывают пеллеты и в большие мешки (250 кг, 500 кг, 1000 кг).

Вот собственно и весь процесс производства.

Конечным отходом при сгорании топливных пеллет является зола. Ее утилизация состоит в том, чтобы почистить ящик для золы в котле. Золу можно использовать для удобрения почвы на вашем огороде, в саду, в цветочных клумбах, так как она является отличным удобрением.

Отсюда следует сделать вывод, что как производство, так и использование топливных гранул является экологически чистым и безотходным (отходам можно найти полезное применение).

Сравнение технологий производства пеллет

Из древесины

Этапы производства гранул из древесины:

  1. Крупное дробление древесных отходов в молотковой дробилке.
  2. Просушка измельченной древесины в сушильном барабане.
  3. Мелкое дробление (доведение до состояния древесной пыли).
  4. Контроль влажности в смесителе (при необходимости подача пара либо воды).
  5. Прессование и грануляция топливных пеллет в пресс-грануляторе.
  6. Охлаждение готовых гранул цилиндрической формы в охладителе ( температура 70- 90°С).
  7. Расфасовка и упаковка готовой продукции в мешки.

Из опилок

Изготовление гранул из опилок происходит так:

  1. Высушить опилки, чтобы их влажность не превышала 12%.
  2. Взять сито, и просеять опилки, чтобы в гранулятор не попал мусор (маленькие камни, листва и т.д.).
  3. Измельчение опилок в молотковой мельнице.
  4. Если влажность составляет ниже 8%, измельченные опилки необходимо подать в смеситель (повысить влажность до 8-10%).
  5. Грануляция пеллетов из опилок.
  6. Охлаждение и просушка гранул в охладителе.
  7. Упаковка пеллетов из опилок в бумажные мешки.

Из соломы

Производство пеллетов из соломы:

  1. Измельчение соломы (длина до 4 мм).
  2. Повторное дробление в мельничной дробилке.
  3. Просушка в сушильном барабане.
  4. Контроль влажности измельченной соломы в смесителе (подача воды или пара).
  5. Прессовка и грануляция соломенной муки.
  6. Охлаждение гранул соломы в охладителе.
  7. Упаковка соломенных пеллетов.

Из горбыля

Пеллеты из горбыля производят следующим образом:

  1. Обработка горбылей в рубильной машине (длина щепы до 50 мм).
  2. Дробление щепы в молотковой дробилке.
  3. Просушка щепы горбыля в сушильном барабане (влажность от 8 % до 12%).
  4. Мелкое дробление в мельничной дробилке (до состояния древесной пыли).
  5. Контроль влажности в смесителе (если влажность ниже 8 % подается пар или вода).
  6. Грануляция древесной муки горбыля в пресс-грануляторе.
  7. Охлаждение цилиндрических гранул горбыля.
  8. Упаковка пеллетов из горбыля в мешки.

Из торфа

Технология изготовления торфяных топливных гранул такова:

  1. Необходимо выложить торф, чтобы он просушился естественным путем.
  2. Его необходимо очистить от мусора (корни растений, листвы, камней).
  3. Измельчение торфа в дробильной машинке.
  4. Просушить торфяную массу в сушилке до влажности не больше 12%.
  5. Повторно измельчить (мелкое дробление) на дробильной мельнице.
  6. Подать измельченную торфяную массу в пресс-гранулятор со встроенным смесителем для грануляции торфа и обработки паром.
  7. Охладить торфяные пеллеты в охладительной колонке.
  8. Упаковать готовые топливные гранулы в мешки.

slarkenergy.ru


Смотрите также