Оборудование для производства пеллет под высоким давлением. Требования к помещению. Помещение под производственный цех

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 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). 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.

• 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:

• 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 :

• 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.

• При изготовлении пеллет не применяется никаких химических добавок, клеящих смесей и модификаторов.Они не имеют неприятных запахов, не способны вызвать аллергических реакций, их х ранение 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.

В чем заключается технологический процесс изготовления пеллет

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

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

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.

• 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.

• 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 .

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 .

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

• 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.

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 изнотовление также возможно , но требует профессинального 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.

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

• 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.

• 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

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога, на связи Андрей Ноак! Сегодня я расскажу как сделать станок для пеллет своими руками. Мы рассмотрим производство небольшого оборудования с производительностью в час около 400 кг готовых гранул. Такой станок отлично подойдет для дома или даже небольшого производства.

Если у вас имеется уже сухая , и этой стружки, молотковая и много много сырья, то пришло время задуматься о своем станке или как его часто еще называют грануляторе.

Конечно лучше его купить, покупка такого агрегата имеет свои плюсы:

• На покупном качественном оборудовании более точная технологическая точность, а соответственно и ресурс работы будет выше;
• Не всегда, но на покупное оборудование при выходе какого то узла можно быстрее заказать запчасть;
• Если вы что то не знаете то можете с легкостью найти на форумах в интернете полезную информацию о таких типах грануляторов, или на крайний случай обратиться к производителю за информацией.

Купить грануляторы небольшой производительности можно тут .

Изготавливаем в домашних условиях

Но если такой возможности нет, а желание иметь огромное – то можно сделать свой образец, который будет обладать следующими преимуществами:

1. Вы можете сделать его с той производительностью, с которой хотите;
2. Вы с легкостью можете спроектировать его под себя, учитывая ваши пожелания по расположению, его размерам;
3. После изготовления вы будете знать оборудование от А до Я, все его слабые и сильные стороны, это облегчит его эксплуатацию;
4. Вы можете сами на него изготавливать большинство запасных частей, не завися от поставщиков.

Какие навыки нужны для того чтобы его собрать:

• Слесарные, вы должны хорошо разбираться в слесарном деле, или на крайний случай позвать в помощники хорошего слесаря;
• Навыки газо и электро сварщика;
• Токарное мастерство.

Что понадобиться для изготовления:

1. Сварочный аппарат с не одной пачкой электродов;
2. Резак с балоном пропана и кислорода (не обязательно, но желательно, так вы сократите время на некоторые операции);
3. Сверлильный стационарный станок;
4. Сверла 6, 8 или 10 мм, в зависимости от диаметра пеллет которые вы хотите получать;
5. Листовой металл от 40 мм толщиной;
6. Металл, лучше если у вас будет доступ к какой нибудь старой и большой свалке металлолома;
7. Труба для корпуса гранулятора, толщина металла может быть от 3 мм, диаметр от 50 см, в зависимости от ваших пожеланий. Такие трубы можно найти на старых котельных, которые использовались в роли дымоходов;
8. Подшипники;
9. Электродвигатель, для гранулятора 400 кг/час, нам подойдет двигатель 1500 об/мин и 22 кВт мощностью;
10. Червячный редуктор;
11. Шкивы или металл для того чтобы их выточить;
12. Нужна сеть для подключения и работы станка 380 Вольт.

Пошаговая инструкция для изготовления гранулятора своими руками:

• Первое с чего нам нужно начать это изготовление корпуса, для этого используем нашу трубу;
• Далее делаем матрицу;
• Изготавливаем посадочное отверстие и подгоняем матрицу;
• Делаем загрузочное отверстие и отверстие выхода готовых гранул
• Точим вал, крепим его к червяку для посадки на него роликов;
• Изготавливаем ролики и пуансон, собираем все в один узел. Понятие пуансон здесь подразумевает просто обычный вал для соединения роликов, а посередине его отверстие для соединения с валом от червячного редуктора;
• Изготавливаем перегородку между червячным механизмом и выгрузным отверстием, к валу крепим лопасти для выгрузки гранул;
• Крепим червяк;
• Делаем площадку под электродвигатель.

Изготовление корпуса

Как я уже говорил, для корпуса мы будем использовать обычную толстостенную трубу, диаметром от 50 см, если такую трубу вы не можете найти, то можно даже применять трубу меньших размеров, но производительность будет занижена.

Высота корпуса должна быть около 70 см. Где то в середине делаем посадочное отверстие под матрицу, для этого навариваем по кругу сваркой металл толщиной 2-3 см и высотой 3-4см, а затем протачиваем это на токарном станке по кругу, делая посадку более точной. При проточке нужно крепить трубу таким образом, чтобы не было ее биения, так как матрица должна быть перпендикулярна роликам.

В нижнюю часть мы будем вставлять наш червячный редуктор, поэтому все можно сразу разметить и подготовить необходимые отверстия.

Сверху корпуса у нас будет загрузка, а под выгрузка пеллет. Где то на расстоянии 15 см от нижней части матрицы, у нас будет площадка, разделяющая отсек выгрузки пеллет и червячный механизм. В этом месте нам нужно будет сделать перегародку, можно из обычного железа толщиной 3-5 мм.

Для этого достаточно вырезать ее болгаркой или резаком. Отмечается вырезаемый круг прикладыванием нашего корпуса к листу железу и обводом мела.

Перегородка должна будет иметь отверстие в центре, для прохода вала от червяка к роликам. Ее задача недопущение попадания пеллет и отсева на червячный редуктор. В этом же месте делается люк для выгрузки готовых пеллет.

Изготовление матрицы

Матрицу можно сделать из листового металла толщиной от 4 см. Для этого нужно сначала вырезать резаком примерный диаметр круга из листового металла. Затем этот металл нужно обработать на токарном станке, чтобы она плотно заходила в посадочное отверстие.

После подгонки матрицы, в ней нужно насверлить отверстия необходимым диаметром. Можно при покупке железа предусмотреть его на несколько матриц разных диаметров, но последующую делать только после того как будет нормально работать станок. Это позволит в следующей матрице учесть ошибки которые вы допустили при изготовлении первого экземпляра.

Для облегчения процесса сверления можно начертить в компьютере отверстия и по ним уже непосредственно ее сверлить.

Нужно помнить, что отверстия должны быть расположены в шахматном порядке и мертвых зон не должно у вас образовываться. Это позволит повысить производительность пресса на 15 – 20%. Расстояние между отверстиями в норме должно быть около 3 мм.

Довольно удобный и современный способ изготовления матрицы, это использование станков по металлу с ЧПУ. Нарисовали в программе рисунок, и станок с помощью лазера вырежет вам нужную картинку.

Не забываем – после рассверливания, нужно сделать зенковку матрицы.

Работы на токарном станке:

• На червячный редуктор необходимо надставить вал и соединить его с валом роликов. Нам нужно выточить такой вал. Соединения вала должно быть обязательно через сквозной шплинт, чтобы в работе вал не поднимался с пуансоном. На валу нужно сделать переход от большего диаметра к меньшему. Это делается для того чтобы на данный переход подкладывать шайбочки и регулировать зазор между матрицей и роликами;
• Нужно выточить ролики;
• Вытачиваем пуансон.

Сборка

После вытачивания роликов на них можно нарезать обычной болгаркой полосы. На пуансон одеваются подшипники и затем ролики. Весь узел собирается.

Следующим шагом будет крепление червячного редуктора к корпусу. Все крепления лучше делать на болты и минимум пользоваться сварочным аппаратом.

Вырезаем площадку под электродвигатель, устанавливаем его и соединяем с помощью шкивов с червячным редуктором. Выводим провода и при необходимости подключаем двигатель, делаем кнопку включения выключения станка.

Производим заключительную сборку и его пуско наладку.

Мои услуги и книги

Как я уже ранее говорил, могу оказать помощь в выборе оборудования для производства гранул, поиску б/у станков и линий. Оказать информационные услуги по технологии производства. Также недавно написана моя новая книга по производству топливных гранул, более подробно о ней в разделе «МОИ КНИГИ».

С вами был Андрей Ноак, удачи и до новых встреч!

Пеллеты торфяные, как и другие варианты такого вида топлива, пользуются заслуженной популярностью, благодаря многим своим достоинствам. Например, их теплотворная способность может сравниться с угольной, а дерево проигрывает этим гранулам во много раз. При сгорании пеллет выбросы вредных веществ в атмосферу минимальны, а выделение тепла велико и происходит равномерно.

Видео: что такое пеллеты

Визуально пеллеты или топливные гранулы представляют собой цилиндрические спрессованные отходы деревообработки или другие вещества. Их можно изготавливать из

• куриного помета;
• торфа;
• соломы;
• отходов крупяного производства;
• лузги подсолнечника.

Древесные пеллеты

Достоинства и недостатки топливных гранул

Преимущества пеллет таковы:

• низкий риск самовоспламенения;
• не содержат пыли и спор, то есть безвредны для людей, страдающих от аллергии;
• экологическая чистота, ведь при сжигании гранулы пеллеты выделяют до 3 процентов золы;
• высокая производительность тепла;
• большая плотность, облегчающая транспортировку гранул.

Небольшое количество гранул пеллет дает большой жар

Топливные гранулы могут иметь такие минусы:

• возможность распыления в воздух вредных веществ, если таковые имелись в среде, где было собрано сырье;
• высокая стоимость при покупке малого количества топлива.

Где можно использовать такое топливо

Топливные пеллеты широко распространены в странах Европы, где их используют как для частных домов, так и для отопления целых районов. Кстати, даже если в уголь просто добавляют древесные гранулы, это уже способствует сокращению вредных выбросов в атмосферу.

Использовать пеллеты можно:

• в жилых домах частного владения в каминах или котлах;
• в котельных жилищно-коммунального хозяйства;
• в системах комбинированного производства электроэнергии и тепла;
• в кошачьих туалетах в качестве наполнителей
• в аварийных ситуациях при необходимости локализовать и удалить жидкие продукты.

Основные этапы производства пеллет

Топливные гранулы производятся обычно промышленными масштабами, но ничто не мешает изготавливать пеллеты своими руками. Для этого стоит понимать, в чем заключается процесс их изготовления.

Пеллеты смогут заменить дрова

Первый этап – подготовка сырья

Например, фрезерный торф подсушивают сначала естественным образом, а затем очищают от примесей – камней, корней деревьев. Затем массу измельчают, отделяя от нее разнообразные включения, и отправляют на сушку.

В среднем, влажность сырья не должна превышать отметки в 12%. Как древесные пеллеты, так и другие виды топлива, требуют применения особых сушилок, исключающих возможность взрыва. После окончания сушки масса измельчается окончательно до необходимой фракции.

Второй этап – гранулирование

Теперь изготовление пеллет продолжается в участке гранулирования. В нем происходит формирование гранул. Изделиям придается цилиндрическая форма, а предваряет процесс гранулирования обработка сухим паром. Благодаря этому вещество становится более податливым, из него высвобождаются клеящие вещества.

Третий этап – охлаждение

Наконец, готовые топливные гранулы пеллеты отправляют охлаждаться. В это время происходит их высушивание и приобретение прочности. Мелкие частички, которые появляются в процессе транспортировки по технологическому циклу, отделяются из массы готовой продукции, чтобы придать ей товарный вид.

В зависимости от конечного потребителя, пеллеты могут укладываться в крупную тару или малые упаковки. Также транспортировка к покупателю иногда производится вагонами. Это бывает, если пеллеты предназначены для ТЭЦ или котельных.

Производство пеллет в домашних условиях

Именно из-за того, что производители пеллет чаще всего готовы делать выгодные предложения только оптовым покупателям, многие владельцы пеллетных котлов в частных домах задумываются о том, а не изготавливать ли топливные гранулы самостоятельно кустарным способом. Проблема заключается даже не в том, что расход пеллет в таком случае невелик. Скорее, сложности вызваны тем, что запасы топлива просто негде хранить, а арендовать специально под такие нужды складские помещения нерентабельно.

Вышеупомянутая технология производства достаточно сложна и требует определенных затрат. Например, именно при достижении низких показателей влажности гранулы способны отдавать большое количество тепла. Чтобы обеспечить качественную сушку, производителям приходится нести серьезные расходы. Даже если для домашнего производства не нужны большие объемы сырья, а, значит, и расходы на сушку будут меньше, необходимо обеспечить полную безопасность процесса, ведь опилки, торф или другие материалы в сухом виде легко воспламеняются.

Готовясь к домашнему производству пеллет, стоит понимать, что совершенно непросты и остальные стадии изготовления такого вида топлива. Речь идет и о сортировке, и очистке массы от примесей.

Изготовление пеллет из древесных опилок

Как сделать пеллеты из опилок

Посмотрев видеосюжет о пеллетах или почитав о них, у многих людей, живущих в частных домах, возникает желание наладить производство этого вида топлива хотя бы для собственного потребления. На первый взгляд все просто, особенно если есть возможность без особых затрат заполучить опилки или подходящее сырье. Но вникнув в суть технологического процесса и выяснив стоимость оборудования для производства пеллет, возникает вопрос, а можно ли в домашних условиях изготовить его. При большом желании, определенных навыках в сварных работах, смекалке и некоторых затратах, можно.

Классическая схема производства пеллет выглядит следующим образом: предварительное измельчение исходного сырья — просушка — более мелкое (не крупнее 2 мм) дробление — насыщение водяным паром пересушенного сырья до требующейся влажности (около 10%) — прессование с формированием пеллет — охлаждение пеллет — расфасовка.

В домашних условиях возможно производство пеллет, если исключить некоторые стадии классической схемы, т.е. если приобретать измельченное сырье, нужной влажности, к примеру, мелкие опилки деревообрабатывающих предприятий. В этом случае из оборудования понадобится только гранулятор. Если же пойти по полной схеме, то дополнительно потребуются сушилка и дробилка, в результате такие пеллеты станут слишком дорогими.

Как и из чего собрать гранулятор

Профессиональное оборудование имеет заоблачные цены, оно рассчитано на очень большую загрузку, что непросто обеспечить в домашних условиях. Да и в продаже его не так легко найти. Механизм, который необходим для изготовления пеллет, называется гранулятор. Сегодня можно купить как бывший в употреблении вариант, произведенный в странах Евросоюза, так и воспользоваться предложением местных инженеров, которые создают свои линии для производства топливных гранул. Но самым экономически выгодным вариантом будет изготовление гранулятора собственными руками.

Основными составляющими гранулятора являются электродвигатель, устойчивая основа, редуктор, шестерни с валом и матрица. Именно с последним элементом у многих возникают загвоздки. Как и из чего изготовить плоскую матрицу и подобрать под нее шестерни доступно показано в нижеприведенном видео.

Видео о том, как изготовить плоскую матрицу для гранулятора

Основу гранулятора — раму — можно сварить из стального профиля прямоугольного сечения не менее 40х25 мм. Размер ее будет зависеть от выбранной мощности электродвигателя. Последний придется приобрести. А вот редуктор можно изготовить самостоятельно, из чего и как неплохо расписано и продемонстрировано на фото . Это, конечно, не единственный вариант.

Гранулятор может быть мобильным, с колесиками на раме

Корпус гранулятора изготавливают из листового металла. Состоять он должен из двух частей: в верхнюю будут загружаться опилки, а в нижнюю они будут попадать, пройдя матрицу. Форма корпуса возможна только цилиндрическая, с диаметром, чуть большим, чем матрица для свободного вращения последней. В нижней части необходимо отверстие, желательно с желобом, чтобы готовые пеллеты свободно высыпались в некую емкость.

Гранулятор, собранный своими руками

Обе части корпуса приваривать нежелательно, чистить будет сложно. Их можно соединить болтами, предварительно сделав ушки. Вставляют в корпус матрицу и вал с шестернями. Гранулятор готов. Теперь древесные топливные гранулы для собственного пеллетного котла можно изготавливать дома.

Становятся все актуальнее как для производственных предприятий, так и для рядовых потребителей. Для достижения максимальной экономии обычно используются более совершенные технические средства переработки топлива с расчетом на получение соответствующей отдачи. Однако наиболее перспективным направлением считается улучшение характеристик сырья, которое выступает основой для выработки энергии.

Перед частными домовладельцами, решившими перейти на альтернативные дровам и углю давно не стоят вопросы о том, что такое пеллеты и насколько они эффективны. По многим характеристикам эта разновидность биотоплива опережает традиционные материалы. Учитывая перспективы развития производства пеллет, этим направлением активно интересуются и предприниматели. Дело в том, что Россия является благоприятной площадкой для использования недорогого и легкого в изготовлении топлива. Но для начала следует разобраться, что представляет собой этот вид бионаполнителя.

Что такое пеллеты?

В сущности, это гранулы, которые производятся из натурального сырья. Хотя в массовом представлении пеллеты ассоциируются с топливом, что вполне оправдано и справедливо, этот материал также используют в виде кормовой добавки для питания скота, в качестве органических и минеральных удобрений, в строительстве как наполнитель и т. д. Конечно, главная сфера, на которую работает производство пеллет, это теплоснабжение. В Европе такое биотопливо широко используют в содержании частных домов. Пользователи ценят этот материал за экологичность, безотходность и легкость в транспортировке. В плане отдачи тепловой энергии также отмечается высокая энергоэффетивность гранул.

В России пока отмечается лишь становление этой ниши на рынке. Преимущества экологического топлива перекрываются необходимостью использования специальных котлов - это главный минус, которым обладают топливные пеллеты с точки зрения использования в частных нуждах.

Черные и белые гранулы - в чем отличия?

Классические пеллеты имеют белый оттенок, что обусловлено основным материалом изготовления и вносимыми добавками. Гранулы черного цвета появились буквально несколько лет назад, и сегодня их активно продвигают крупнейшие европейские компании. Особенностью такого биотоплива является применение технологии торрефикации в процессе производства. Кроме этого, в составе используются средства обжига угольных масс, в результате чего и формируется темный оттенок. Но, конечно, в первую очередь потребителя интересует вопрос о том, что такое пеллеты (черного цвета) в плане эксплуатационных качеств. Как показывают химические анализы, эта разновидность древесных гранул обеспечивает высокие показатели теплоты сгорания, немалую энергоемкость и неплохие параметры горения даже по сравнению с традиционной биомассой светлого оттенка. Теперь стоит подробнее ознакомиться с технологией изготовления пеллет.

Технология изготовления

В качестве сырья могут использоваться такие материалы, как древесина, торф, лузга подсолнечника, различные отходы крупяных производств и сельского хозяйства. Подготовленная сырьевая масса отправляется в дробилку, где происходит ее измельчение до мучного состояния. Далее переработанное сырье поступает в сушильную камеру, а затем - в специальный пресс с функцией гранулятора. На этом этапе осуществляется непосредственное производство пеллет за счет сжатия древесной массы, ее прессования и формирования гранул. В целях наделения продукции стойкой формой используются связующие добавки, среди которых лигнин. Готовые пеллеты подвергаются охлаждению, а затем запаковываются в специальную тару. Параметры упаковки бывают разными - от небольших 2-килограмовых пакетов до биг-бэгов весом до 1 тонны. Также распространены поставки гранул россыпью.

Оборудование для подготовки

На стадии измельчения сырья применяются рубительные агрегаты барабанного или дискового типа, а также дробильные машины. Использование конкретного вида оборудования для измельчения зависит от характеристик подготовленной массы и требований, которым должны соответствовать готовые пеллеты. Оборудование в виде рубительных машин, к примеру, используют для обработки древесных отходов с естественными показателями влажности. В этом случае оператор может управлять двумя способами резки (молотками и ножами), в результате формируя мелкофракционные опилки. Такой подход к изготовлению позволяет получать высококачественные пеллеты, которые подходят для большинства

Оборудование для сушки

Следующий этап предполагает сушку мелкофракционного сырья. Для реализации этой задачи используется мультицикличное оборудование для производства пеллет, представленное на российском рынке барабанными сушилками и пожаробезопасными теплогенераторами. Оптимальным решением для небольшой производственной линии может стать сушилка барабанного типа, обеспечивающая тепловое воздействие. Подобные агрегаты обычно располагают силовым потенциалом до 4 кВт, а средний объем составляет 2-3 м 3 .

Оборудование для гранулирования

Надо отметить, что распространена и технология брикетирования, но ее продукция в основном используется крупными предприятиями. На этой стадии задействуется оборудование для производства пеллет нескольких типов. В первую очередь это бункер-ворошитель, который выполняет задачи накопления и поддержания определенного объема сырьевой массы перед операцией гранулирования. В процессе прессования также необходима подача пара, за которую отвечает электрический парогенератор. Заключает основную производственную цепочку прессовочный гранулятор.

Далее в дело вступают машины, охлаждающие полученный продукт. Задача охладителей заключается не только в удалении лишней влажности. Такие агрегаты также наделяют топливные пеллеты достаточной прочностью для транспортировки и удобного обращения в процессе эксплуатации.

Пеллетный котел

В обычных печах и котлах биотопливо, как правило, сжигать нельзя. Для этих целей используются специальные отопительные агрегаты. К особенностям пеллетных котлов относятся небольшие размеры камеры сгорания и развитая конвективная часть. В процессе эксплуатации такая конструкция обеспечивает температуру выходящих газов до 200 °C. Помимо этого, котлы на пеллетах снабжаются объемной горелкой, за счет которой обеспечивается высокая производительность. В этом показателе котлы на гранулах могут сравниться с моделями на природном газе, однако на фоне твердотопливных агрегатов они заметно выигрывают.

Заключение

У пеллетных гранул немало преимуществ перед углем и дровами, а также системами газового отопления. Это удобное в применении, недорогое и экологически безопасное топливо. Для понимания ценности свойств данной биомассы следует вновь обратиться к вопросу о том, что такое пеллеты с точки зрения состава. Это натуральное сырье, которое прессуется и поставляется на рынок в оптимальной форме. Можно сказать, это та же древесина, но измельченная и не утратившая высокую плотность. Если же говорить о минусах этого топлива, то на первый план выйдет требовательность к отопительному оборудованию и высокая цена, которая, впрочем, окупается энергоэффективностью пеллет.

Постоянно повышающиеся экологические требования, невысокая цена и энергоэффективность делает пеллеты все более популярным видом топлива. При сжигании тонны гранул выделяется столько же тепла, как 680 литров мазута, 1500 кг дров, 485 кубометров газа. Производятся они своими руками из отходов переработки древесины (опилок) на специальном оборудовании.

Виды пеллет

Пеллетами называются еще опилочные гранулы. Существует множество их разновидностей, содержащих чистые опилки, с добавлением коры, соломы, очисток от семян или орехов, низкосортная древесина.

Важно понимать, что присутствие примесей понижает качество гранул, увеличивая процент зольности. Лучшие топливные пеллеты производят своими руками из древесных опилок без примесей!

Первый сорт. Гранулы содержат меньше 1,5% золы. Диаметр гранулы от 6 до 8 мм. Теплопроизводительность килограмма пеллет составляет 4,7 киловатт в час. Они подходят в качестве топлива, а также для наполнителя кошачьих туалетов.

Промышленный сорт. При зольности 1,5 — 5% пеллеты реализуют в качестве наполнителя для лотков. Растапливать ими своими руками можно только котлы промышленного типа. Размер их может достигать 12 мм, теплопроизводительность 4 киловатта в час. Зольность выше 5% не допускается.

На изготовление 1 тонны гранул уходит около 6 кубометров сырья.

Процесс изготовления пеллет

Производство древесных гранул состоит из нескольких этапов.

1. Измельчение сырья до крупной фракции на дробилках. На выходе получаются частицы с максимальным диаметром 2,5 мм. До просушки необходимо оберегать их от смешивания с камнями или землей. Скребковым оборудованием масса подается на сушилку.
2. Высушивание его до уровня влажности 7-12% в ленточных или барабанных сушилках. Оптимальная влажность на выходе составляет 10%.
3. Измельчение полуфабриката до мелкой фракции на мельницах молоткового типа. Конечный диаметр частиц — 1,5 мм.
4. Смачивание или водоподготовка массы паром или водой с постоянным перемешиванием в шнековых установках и подготовка к обработке прессом. Спрессовать в необходимую форму можно массу, своими руками доведенную до необходимой влажности. В смесительный барабан влага подается дозатором. Горячим паром обдается сырье из твердых пород, старое или некачественное.
5. Прессовка на матрице цилиндрической или плоской формы. Используются различные конструкции прессов мощностью до 500 киловатт.
6. Охлаждение гранул. Из пресса поступают гранулы температурой до 90 градусов, здесь они охлаждаются и теряют остатки влаги.
7. Просеивание и расфасовка. Чаще всего топливные пеллеты держат в больших емкостях и перевозятся россыпью. Продукт высшего качества рекомендуется своими руками фасовать в мешки большого объема во избежание ухудшения свойств. Реализуются такие гранулы в пакетах по 20 килограмм.

Вспомогательные этапы производства: очистка сырья от камней и металлического мусора, транспортировка, складирование и дозирование.

Все отходы, полученные при просеивании, идут во вторичную переработку. Поэтому производство древесных гранул своими руками безотходное.

Станки и линии для производства гранул

Топливные пеллеты своими руками можно изготавливать на мини-грануляторах или производственных линиях. Мини-грануляторы оснащаются дизельным двигателем или электромотором. Первый можно перемещать, что очень удобно для изготовления гранул прямо на лесопилке. Второй очень габаритен и устанавливается стационарно. Максимальная производительность мини-гранулятора составляет 250 кг готовой продукции в час.

Основное оборудование пеллетного производства:

• измельчитель-щепорез;
• сушилка для сырья;
• пресс — гранулятор;
• охладитель;
• транспортер.

Измельчители

Могут быть дисковыми или барабанного типа. Барабанные измельчители используются на крупных производствах, второе их название щепорезы. Они могут работать со стволами толщиной до 30 см. Бревно подается по транспортеру в барабан с несколькими ножами. Во время вращения бревно разрезается, щепа подается на транспортер. Размер щепы 5 — 30 мм.

Дисковые измельчители подходят для работы с ветками разного диаметра и отходами древесины. Могут быть в форме прицепа или стационарного устройства. Ножи в таком щепорезе крепятся на диск и отрезают куски древесины.

Сушилки

При производстве топливных пеллет используются аэродинамические или барабанные сушилки. Аэродинамические работают с частицами до 3 мм диаметром. Используются на крупных производствах, в комплект входит теплогенератор.

Барабанные сушилки высушивают сырье крупной фракции:

• опилки;
• древесная щепка;
• торф;
• навоз;
• камыш;
• травяную массу.

Сушилка состоит из барабана, печи, контроллера температуры, вентилятора, воздушной завесы и щита управления. Рабочая температура в оборудовании барабанного типа может достигать 800 градусов Цельсия.

Грануляторы

Все оборудование для грануляции делится по производительности. Прессы с эффективностью в час менее 300 кг обычно оснащаются плоской матрицей и двигателем до 30 киловатт. Двигатель пресса может быть дизельным или электрическим.

Прессы с эффективностью более 300 кг в час оснащаются матрицами цилиндрического типа, максимальная производительность их составляет 3,5 тысячи килограммов гранул в час. Работают такие мощные прессы только на электромоторах.

Охладители

Финальная стадия изготовления гранул своими руками — охлаждение. На производстве используются противоточные и жалюзийные охладители, различные по производительности. В жалюзийном оборудовании через щели в боковых стенках на гранулы выдувается поток воздуха. Как только охладительная емкость заполняется, срабатывает датчик и останавливается привод сортировки, двигающий транспортер. Производительность жалюзийных охладителей составляет до 2 тонн в час.

Противоточные охладители более мощные — до 20 тонн в час. Они представляют собой бункер охлаждения, механизм выгрузки, шлюза с электроприводом и воронки. Воздух попадает в бункер снизу через выгружную воронку. Заполнение бункера контролируется датчиками.

Упаковочные машины и транспортеры

Готовые гранулы насыпаются в мешки определенной емкости, которые запаиваются или зашиваются. Процесс происходит автоматически под наблюдением оператора.

Сырье и готовая продукция перемещается по цеху ленточными или шнековыми транспортерами. Шнековые меньше пылят, но работают медленнее ленточных.

Подробно об эффективности использования пеллет и их производстве в видеоролике: