Как делать гранулированные пеллеты своими руками

Технологическая схема производства

Для того чтобы изготовить топливные гранулы, отвечающие всем требуемым характеристикам, необходимо не только использовать для этих целей качественное сырье и специальное оборудование для производства пеллет, но и строго придерживаться технологии.

Технологическая схема производства топливных пеллет

Процесс изготовления пеллет состоит из нескольких этапов.

  1. Сначала проводят очистку древесного сырья от посторонних примесей и его первичное дробление. В результате такого процесса, для осуществления которого применяются обычные дробилки, древесное сырье разделяется на достаточно крупные фракции.
  2. Затем следует сушка, в процессе которой влажность древесного сырья доводится до значения, не превышающего 12–14 %. Для сушки сырья используются установки барабанного или аэрационного типа.
  3. После сушки древесное сырье подвергают более тонкому измельчению, для чего преимущественно используются дробилки молоткового типа. На выходе из таких установок получают мелкие опилки или даже рассыпчатую древесную массу, доведенную до состояния муки, из которой производятся самые качественные топливные гранулы.
  4. Если после повторного измельчения влажность полученной древесной массы не доходит до требуемого минимального значения (10–12 %), данный параметр искусственно увеличивают, используя для этих целей пар или обычную воду.
  5. После того как параметры сырья для производства топливных гранул доведены до требуемых значений, его подают на прессовальную установку – пеллетайзер. В таких установках, которые могут отличаться друг от друга конструктивным исполнением, сыпучая масса продавливается через отверстия матрицы, в результате чего формируются плотные цилиндрические гранулы определенного диаметра. Оказание значительного давления на рассыпчатую древесную массу способствует ее самопроизвольному нагреванию. При этом из нее выделяется природный компонент – лигнин, обладающий хорошими связующими свойствами. Именно данный компонент и обеспечивает формирование из отдельных частичек рассыпчатого древесного сырья плотного брикета с устойчивой внутренней структурой.
  6. Матрицы, в рабочих полостях которых рассыпчатое древесное сырье преобразуется в плотный топливный брикет, могут быть цилиндрическими или плоскими. Установки первого типа, как правило, выпускаются в стационарном исполнении, и используются преимущественно для оснащения промышленных предприятий. В их конструкции присутствует специальное отрезное устройство, позволяющее производить пеллеты приблизительно одинаковой длины. Матричные установки плоского типа, в оснащении которых может использоваться один или несколько катков, отличаются компактными габаритами. Именно такое оборудование чаще всего используется для того, чтобы организовать производство пеллет в домашних условиях или в условиях небольшого предприятия.
  7. Готовые пеллеты, температура которых в результате их самопроизвольного нагрева в процессе прессования может составлять от 65 до 90°, охлаждают, при необходимости подсушивают, а затем упаковывают и отправляют потребителям или на склад.

Этапы производства пеллет во всех подробностях демонстрируют соответствующие видео, которые несложно найти в интернете.

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.

Press-granuljator-dlja-pellet.jpg

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.

Toplivnye-pellety-iz-opilok.jpg

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

Технология производства пеллет

Так как технология производства пеллет заключается в механической обработке древесных отходов, то потребуется рассмотреть весь процесс с целью выяснения, какое нужно оборудование для производства пеллет из опилок. В самом начале происходит подготовительный этап и первая операция – дробление крупных частей древесины либо переработка на щепу горбылей и прочих отходов деревообработки. Операция происходит с помощью специальной машины – дробилки, дающей на выходе щепу размером не более 4 мм.

Дробилки небольших габаритов для пользования в домашних условиях есть возможность приобрести в торговой сети либо сделать своими силами. Пример работы машины для дробления веток на мелкую фракцию, подходящую по размерам и впоследствии идущую на производство пеллет, показан на видео.

Вторая операция подготовительного этапа – это просушивание влажного сырья. Как уже сказано выше, верхний порог влажности – 12%, такие отходы бывают только после обработки сухих досок или бревен, в остальных случаях возможны варианты (40—50% влажности). Иногда люди не обращают на это внимания, считая, что опилки сухие сами по себе. На самом деле бывает по-разному, о чем позже даст знать котельная установка, работая вполсилы и покрываясь изнутри сажей. Поэтому, прежде чем  загружать сырье в станок для производства пеллет, его желательно просушить. Операция выполняется в сушилках различных конструкций, например:

  • сушильный барабан;
  • аэродинамическая сушилка;
  • пневмосушилка;
  • ленточного типа;
  • диспергатор.

Не вдаваясь в подробности и принципы работы этих установок, отметим, что для испарения влаги из древесины потребуется подводить к ней тепловую энергию. Это теория, а на практике прессование опилок, подготовленных надлежащим образом, обойдется вам как минимум изготовлением самодельной сушилки плюс энергия для подогрева.

Гранулятор

Гранулятор

Следующий этап – основной, сжатие сырья и формование из него пеллет. Операцию выполняет специальный станок — пресс-гранулятор. Главный элемент агрегата – матрица, она бывает 2 типов: плоская и цилиндрическая. В обоих случаях для вращения вала либо шнека установка снабжена мощным электродвигателем с ременным либо редукторным приводом.

В промышленном производстве, где объемы продукции значительны, применяется, как правило, гранулятор для пеллет с цилиндрической матрицей. В нем сырье, подаваемое внутрь цилиндра с множеством отверстий, прессуется катками с насечкой, движущимися внутри него, как показано на схеме:

Схема гранулятора

Под большим давлением опилки принимают форму отверстий, превращаясь в твердые гранулы, после чего выталкиваются наружу. Там находится отрезной нож, который срезает продукцию с вращающейся матрицы, обеспечивая одинаковый размер готовых пеллет. Подобная конструкция сложна в изготовлении и своими силами ее собирают нечасто, хотя производительность этой машины больше, чем у второго типа агрегатов.

Проще сделать в домашних условиях пресс для пеллет с плоской матрицей. Здесь сырье насыпается сверху на плоский диск с отверстиями, по которому движутся катки, запрессовывая опилки в отверстия таким же способом, как описано выше. Вниз выпадают готовые гранулы и по желобу ссыпаются в емкость.

Конструкция удобна для сборки своими руками, чем и пользуются многие мастера – умельцы. Покупают для этого 2 готовых изделия: электродвигатель и матрицу. И то, при наличии доступа к токарному и фрезерному оборудованию, можно сделать и детали матрицы. Далее, все элементы закрепляются на металлической раме, устанавливаются шкивы привода (или редуктор) и приемный бункер. Остается только осуществить подключение к электрической сети и можно начинать производить пеллеты из опилок.

Для справки. Самодельные установки по прессованию гранул обладают невысокой производительностью. Чтобы не стоять около них с ведром для наполнения бункера, некоторые умельцы дополнительно устанавливают шнековый конвейер, подающий сырье из большой емкости с заданной скоростью.

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.

pelleti-svoimi-rukami-2-600x356.jpg
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.

pelleti-svoimi-rukami-1-600x267.jpg
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.

4 Самостоятельная сборка гранулятора</span></h2>

Основу для гранулятора следует варить из железного листа или отрезка трубы. Каркас прибора состоит из двух частей: в одной гранулы формируются, в другой обрезаются.

Форма устанавливается к первой части таким образом, чтобы между стенками корпуса и формой остался небольшой зазор. В нижней части корпуса с помощью подшипников и муфты крепится редукторный вал.

Чтобы упростить процесс очистки, основу корпуса лучше сделать разъёмной, скрепив место соединения болтами. Сам аппарат прочно прикрепляют к раме из металлических уголков. Рядом с корпусом устанавливается двигатель, к которому нужно подключить вал.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий