Оборудование для производства пеллет

Нормы и качество

На российском рынке принято использовать Европейские стандарты качества, которые получают зарубежные производители. Наш бизнес по производству пеллет, принято равнять на эти уже принятые нормы. Отсутствие, разрешительных документов может отпугнуть оптовых покупателей, в то время сертифицированный продукт, стоит на порядок выше.

Европейские стандарты, «EN plus и EN» требуют наличия в документах к продукции, следующих данных:

• длина и диаметр гранул;
• вес насыпной массы;
• максимальные показатели теплоты сгорания;
• влажность продукта;
• процент шлака на удельный вес;
• твердость;
• зольность;
• максимальная температура горения;
• содержание летучих примесей и шлаков производства;

Если производитель, хочет наладить производство пелеет, он должен подтвердить наличие оборудования и помещения, сертифицированного по классу EN plus.

Советы по выбору оборудования

Выбор производственного оборудования определяется в зависимости от качества и количества имеющегося.

Проанализируем, исходя от разницы сырья:

Сухое сырье малыми количествами

Дробилка молоткового типа

Малые количества предусматривает в себе тридцать-восемьдесят метров кубических опилок в день.

В таком случае рекомендуемо использование:

• дробилки молоткового типа;
• кондиционера;
• полетного пресса;
• охладительной установки;
• сепаратора;
• линии упаковки;
• бункеров и транспортеров;

Очень важно использовать все оборудование одного производителя. Иначе неисправность одного из звеньев производственного процесса не даст нужного результата

Сырые опилки малыми количествами

Оборудование для сушки пеллет типа АВМ-1,5

Сырыми, считаются древесные отходы с естественной влажностью сорок-пятьдесят процентов. Его перед производством гранул необходимо подготовить: измельчить, просушить, предусмотреть хранение и подачу. Сушки для малых количеств стоят очень дорого, либо не совсем хорошо справляются с поставленной задачей. С комплексом оборудована полного цикла – та же проблема.

Достаточное количество сырья с влажностью сорок-пятьдесят процентов

Достаточным считается количество в рамках от двух тысяч кубических метров плотных древесин природной влажности.

Такое производство предусматривает следующие элементы оборудования:

• склад приема и подачи древесины;
• “подвижное дно”;
• вибросито;
• оборудование для измельчения с функцией удаления посторонних частиц;
• сушилку с теплогенератором;
• бункер где можно хранить просушенное сырье;
• пресс;
• охладительную установку;
• пула;
• оборудование для упаковки;

Другие материалы

Если в качестве сырья используется торф или отходы из культур сельского хозяйства, то применяется то же оборудование что и для отходов из дерева влажностью до 50%.

Также при выборе оборудования необходимо учитывать несколько фактов:

Компания производитель должна обеспечивать вам полный спектр услуг, учитывая консультации и ремонтные работы по необходимости.
Подобные фирмы могут также предоставить базу потенциальных клиентов на покупку пеллет.
Очень важно, чтобы все предоставленное оборудование было лично произведено компанией продавцом.
Съездить на уже работающие заводы по производству пеллет, работающих на данном оборудовании и удостоверится в его работе.

Из чего делают топливные гранулы

Сырьём для производства пеллет, как правило, выступают отходы деревообрабатывающего производства – щепка, стружка, опилки, кора, обрезки. Также в гранулы спрессовывают сельскохозяйственные отходы и прочие природные материалы: солому, жмых, сухой помёт, ветки, шелуху, торф. Получается, что вместо проблем с утилизацией имеем недорогое экологичное отопление. За рубежом есть специальный термин для пеллет и схожих по составу топливных брикетов – «твёрдое биотопливо».

Заметим, что пеллеты можно изготавливать из вторичной древесины. Например, перерабатывается фанера, МДФ, ДСП, ДВП, ОСП. Однако из-за большого содержания вяжущих веществ применение таких гранул несколько ограничено, поэтому обычно вторичную древесину домешивают к натуральным волокнам.

В зависимости от сырья внешний вид пеллет будет отличаться

Технология производства

Путь изготовления пеллет на производстве очень долгий, поэтому некоторые предприниматели бояться браться за это дело. Но это бессмысленные переживания, так дроблёные опилки не портятся и пользуются высоким спросом.

Технология производства:

1. Приготовленное сырье обрабатывается и отправляется на измельчение в дробилку. Этот пункт обязателен, иначе всё производство пеллет застопорится из-за поломки гранулятора. Опилки должны храниться в специальном контейнере, чтобы мусор не попал на них.
2. После дробления древесины измельченное сырье отправляют в сушилку, где понижают влажность опилок до 12%. Этот пункт самый затратный, но без него пеллеты загниют или будут выдавать низкий уровень тепла. 1 МВт энергии – столько понадобится, чтобы высушить всю партию. Опытные производители рекомендуют в отсеках сушилок жечь оставшийся от производства мусор. Если влажность опилок упала ниже 10, то сырье орошают паром или дисперсионной водой.
3. Далее, на специальном аппарате происходит прессование опилок. Объемы производства будут зависеть от размера матрицы – она может быть плоская или цилиндрическая.
4. Во время прессования в грануляторе пеллеты нагреваются и необходимо их остудить для повышения качества продукции.
5. Завершающая стадия – сортировка и упаковка полученных гранул. Мешки для пеллет должны быть герметичны, чтобы в них не попала вода при транспортировке. Рекомендуемый размер: 20 – 25 кг в мешке.

Производители рекомендуют при производстве использовать в грануляторе цилиндрическую матрицу, чтобы конечный продукт был больших размеров, и производительность оборудования была выше. В плоской матрице пеллеты будут мини-размера, а их количества хватит только для личного применения.

Способы продвижения и сбыта

Разумеется, сегмент частников, использующих твердотопливные котлы мощностью до 100 кВт, постепенно растет, потребляя на сегодняшний день около половины объема внутреннего производства. Однако в ближайшее время доля розницы на рынке пеллет значительно уменьшится вследствие появления нового класса покупателей топливных гранул, сжигающих их в котлах мощностью 250–1000 кВт для отопления заводских цехов, тепличных и складских комплексов, бизнес-центров, жилых зданий и даже коттеджных поселков.

Перечисляя наиболее эффективные каналы сбыта топливных гранул, можно упомянуть следующие варианты:

Как составить бизнес-план по изготовлению пеллет

Составление бизнес-плана, ответственный процесс, требующий полноценного исследования и, во многом, индивидуальный. Важными факторами при составлении плана станут уровень конкуренции в регионе, близость источников сырья и наличие потенциальных клиентов.

Следует ориентироваться на 3-месячную окупаемость для домашнего производства и годовую окупаемость для предприятия средних масштабов. Однако, даже если итоговые подсчеты окажутся менее оптимистичными, гораздо важнее ожидания самого предпринимателя от бизнеса и цели, которые он ставит перед собой в долгосрочной перспективе.

Производство пеллет и топливных брикетов в домашних условиях

Сферы использования пеллет

Пеллеты применяют в таких сферах, как:

• Энергетика. При сжигании их в промышленных и в бытовых котлах получают тепло, как для производственных нужд, так и для отопления офисов и жилых помещений. При этом, применяя современное оборудование, подача гранул в котлы отопления происходит автоматически, без участия людей;
• Строительство. Гранулы можно использовать как утеплитель. Засыпая их в пустоты перекрытий строительных конструкций, получают отличные показатели теплосбережения, как внутри помещений, так и всего здания в целом;
• Сфера аграрного производства. Пеллеты – это, как удобрение, так и средство для мульчирования почвы, защищая ее, таким образом, от холода, от испарения влаги, от сорняков. Гранулы, как из дерева, так и из торфа, первые – используют, как субстрат для производства грибов, а вторые, как удобрение и одновременно, как искусственную почву для выращивания рассады, а также овощей. При выращивании животных и птицы пеллеты используют в качестве подстилки;
• Домашнее содержание животных. В качестве наполнителя кошачьих туалетов, гранулы впитывают влагу и, препятствуют распространению запахов;
• СТО, а также АЗС. Пеллеты на них применяются в качестве адсорбирующего материала для токсичных горюче-смазочных жидкостей.

Технология производства пеллет

Классический процесс по изготовлению выглядит так:

• дробление на крупные части;
• сушение;
• второе дробление на мелкие части;
• смешивание и водоподготовка;
• прессование;
• охлаждение и сушение;
• фасовка;

При первом дроблении древесину измельчают для дальнейшего сушения. Измельченное сырье должно достигать в размере не больше 25 миллиметров в длину и ширину, и двух миллиметров в толщину. Это позволит сделать просушку качественной и быстрой, а также просушить материалы и подготовить ко второму дроблению.

Как правило, влажное сырье хранится на полу из бетона для избежания смешивания с другими частицами (песком, камнями). В машину для сушки, материал подают с помощью скребка. Оператор собирает его и подает в сушильную систему.

Если влажность превышает 15%, оно хуже поддается прессованию. К тому же, повышенная влажность пеллет делает их неприспособленными к котлам. Поэтому сырье перед прессом нужно просушить до такой степени, чтобы его влажность составляла восемь-двенадцать процентов. Конечная влажность должна быть в районе 10% плюс минус один процент. Во всем производстве, сушение забирает наибольше энергии. Для сушения одной тонны пеллет необходимо тепло горения от одного кубического метра плотного дерева. Оптимальным будет – сжигать кору.

Хорошо измельченный продукт выходит размером, не превышающим полтора миллиметра.

Водоподготовка – это установление нужного уровня влаги в сырье. Если его влажность не превышает восемь процентов – пелетты хуже склеиваются в прессе. Для этой цели нужна дозировка влаги в смешивальной емкости. Если обрабатываются твердые сорта дерева, к примеру, дуб или бук, необходимо добавлять горячий пар.

После пресса выходят пеллеты размером в шесть миллиметров для частных покупателей и десять миллиметров для промышленных. Температура в прессе от семидесяти до девяноста градусов Цельсия.

Процесс охлаждения обеспечивает качество конечного результата. Оно нужно для остывания продукта после пресса. Затем пеллеты готовы к расфасовыванию.

Зачастую пеллеты хранят в россыпь и также их транспортируют. Но возможно предусмотреть расфасовку в большие мешки. Частные потребители покупают гранулы в двадцати килограммовых мешках.

Спрос на пеллеты в России

Пеллеты в России потребляются пока в небольших объемах в связи с наличием (на данный момент) большого количества природного газа и нефти, тем более что вопрос экологичности топлива в России далеко не самый главный.  Играет заметную роль дороговизна пеллетных котлов. Все это обуславливает  низкий спрос на этот вид топлива на внутреннем рынке России – в лучшем случае топливо высшего сорта можно продать по 100 $/м3.  В Западной Европе аналогичные гранулы стоят до 180$. Все же бизнес по производству альтернативного топлива имеет смысл развивать с целью продажи этого топлива за границу. И однозначно стоит его организовывать тем, у кого опилки или другое сырье – отходы основного производства относительно легко превращаются в доходы.

Преимущества пеллет

Пеллеты обладают рядом преимуществ перед другими видами отопительного материала:

• Большая теплоотдача,
• Удобное хранение,
• Экономичность использования,
• Пожаробезопасность,
• Экологичность,
• Возможность хранения рядом с жилыми помещениями,
• Не вызывает аллергии при горении и хранении,
• Доступность,
• Экономическая выгода: использование пеллет снижает стоимость отопления дома и хозяйственных построек в несколько раз,
• Высокая теплопроводность.

В России данный вид топлива только набирает популярность, но в европейских странах и США он широко используется.

Отопительные гранулы не только выгоднее, чем щепа с торфом, брикеты или же уголь, но и намного удобнее во время транспортировки, разгрузки и погрузки.

Технология производства пеллет

На данном этапе осуществляется детализация используемых технологий и определяется нужное оборудование для пеллет, с учётом цен на него у различных поставщиков.

Чаще всего пеллеты изготавливаются следующим образом:

• поступающее сырьё проходит первичную обработку. Для чего используется такой станок для производства пеллет, как дробилка, измельчается до состояния, обеспечивающего оптимальную сушку (max размеры частиц 25,0х25,0х2,0);
• после измельчения сырьё поступает в сушильные камеры (барабанного, либо ленточного типа), где показатель влажности снижается до 8,0% — 12,0%. Этот этап самый энергоёмкий изо всех, которые проходит материал в процессе изготовления пеллет (1 тонна – 1 МВт);
• после сушки выполняется вторичное измельчение (1,5 – 4,0 мм), для чего линия для производства пеллет имеет такое оборудование, как молотковые мельницы;
• продукт проходит прессование;
• охлаждается;
• готовые пеллеты калибруются и пакуются. В зависимости от их качества для упаковки применяют биг-бэг или стандартный мешок на 20 кг.

Как отличить пеллеты высокого, премиального качества от некондиционного топлива?

При покупке пеллет необходимо обращать внимание на:

поверхность материала, она должна быть гладкой, блестящей, без признаков деформации (вздутий и микротрещин);
диаметр (этот параметр установлен нормами, минимальное значение 4,00 мм, максимальное 10 мм, также стандартными являются топливные гранулы, которые имеют диаметр 6,00 и 8,00 мм, учтите, что пеллетный котел работает на гранулах определенной фракции);
длина (данный параметр должен составлять порядка 20,00 – 30,00 мм, это оптимальное значение, хотя оборудование может работать и на пеллетах длиной свыше 50,00 мм);
запах (гранулы должны иметь слегка сладковатый запах свежеприготовленного клея, это явный признак отменного качества);
цвет (важно помнить, что самые качественные пеллеты белые или слегка кремового цвета, агропеллеты преимущественно темные, а в древесных пеллетах темный цвет указывает на то, что добавлена кора, другие примеси или смешаны породы древесины);
пыль (пыли на пеллетах должно быть минимальное количество, поэтому лучше покупать топливо в герметичной упаковке);
примеси (проверить наличие несгораемых примесей в самих гранулах можно только путем их сжигания и определения остатка в виде твердых частичек).

Сырье

• Опилки и стружка. Пеллеты из древесных опилок считаются гранулами первой категории и характеризуются самым низким показателем зольности в сочетании с высокой удельной теплотой сгорания. Их можно использовать в любых отопительных котлах, включая установки небольшой мощности. Оптовая стоимость опилок начинается с 100–150 руб./м³;
• Щепа. Для производства топливных пеллет часто используют отходы лесопилок, а также дробленые остатки некондиционной древесины. Вследствие наличия коры и корней это сырье является менее ценным, поскольку содержание подобных примесей приводит к увеличению зольности. Средняя стоимость щепы — от 150–200 руб./м³;
• Торф. Из верхового торфа производят не только пеллеты, но и торфяные брикеты, которые можно сжигать как в предназначенных для этого котлах, так и в обычных каминах. Зольность торфяных гранул находится в пределах 3%, что позволяет отнести их ко второй категории и успешно использовать в промышленных установках. Средняя стоимость торфа — 290 руб./м³;
• Солома. Данное сырье для производства пеллет отличается самой высокой теплотворностью в сочетании с зольностью на уровне 4–10%. Поэтому гранулы из соломы служат топливом преимущественно на крупных ТЭЦ, оснащенных котлами специальной конструкции. Стоимость соломы — от 340 руб./м³;
• Отходы сельского хозяйства. Пеллеты также можно делать из отходов переработки сельскохозяйственных культур — подсолнечника, гречихи, кукурузы, льна. При зольности 2,5–7% данный вид топлива требует установки системы автоматической очистки котла. Стоимость лузги подсолнечника — 180 руб./м³.

Качество сырья следует оценивать в соответствии с несколькими основными критериями, определяющими пригодность такового для дальнейшей переработки:

• Исходный материал не должен содержать каких-либо твердых примесей (камней, песка, металла), мусора и несгораемых минеральных остатков;
• В состав сырья обязательно должны входить лигнин и органические смолы;
• Влажность материала не должна превышать 35–40% (в противном случае производственный процесс сильно замедляется, а расходы на сушку возрастают).

Сбыт готовой продукции

Для сбыта продукции можно ориентироваться как на российский, так и на европейский рынок. Учитывая дефицит и дороговизну леса в Европе, в западных странах даже продукты вторичной переработки древесины ценятся выше, чем в России, однако следует учитывать также и логистические расходы.

В случае домашнего мини-заводика лучше искать рынки сбыта в непосредственной близости от производства. При изготовлении крупных пеллет для отопления нужно ориентироваться на небольшие предприятия и частных лиц, пользующиеся дровяным отоплением, и предложить им альтернативу. При производстве мелких гранул, подходящих для заполнителей кошачьих туалетов, идеальным клиентом будут зоомагазины и заводчики.

Технологический процесс изготовления пеллет или как делают пеллеты

Собственно весь процесс производства можно чётко проследить и описать. Ничего сверхтехнологичного в нём нет:

Измельчение. Материал из которого в будущем сделают пеллеты делится на два типа: древесина с корой и древесина без коры. Такое разделение обоснованно разной маркой пеллет. Одни дешевле, другие дороже. Всё сырьё проходит дробилку до мельчайших частиц. Как правило в конце производства данного этапа получается щепа и опилки не больше 3-4мм.

Сушка. Подготовленный на первом этапе материал сушат в специальной капсуле. Обычно содержание влаги в древесине доводят до плюс-минус 10% Обжигается сырьё температурой свыше 400 градусов по Цельсию

Здесь очень важно вспомнить про Лигнин. Лигнин — очень важный элемент древесины, который отвечает за целостность дерево. Это своего рода связующее звено для древесных волокон

Без него, волокна рассыпятся и сколько их не пресуй, обратного вида они не примут. Поэтому при сушке очень важно не пересушить материал, иначе никаких пеллет потом не получится

Это своего рода связующее звено для древесных волокон. Без него, волокна рассыпятся и сколько их не пресуй, обратного вида они не примут

Поэтому при сушке очень важно не пересушить материал, иначе никаких пеллет потом не получится

Добавление пара и воды. Да-да, сначала сушили, а теперь увлажняем. Сырьё приобретает форму пеллет именно благодаря нескольких факторам: температурный фактор, давление пресса и влага. Для того чтобы прессовка произошла корректно, к мелким опилкам и щепкам добавляют воду.

Формирование. Дальше происходит процесс гранулирования. По сути гранулятор — самая важная машина в процессе производста. Механизм представляет из себя систему двигателя, ножей и прессов для формирования сырья. При этом, устанавливая различные формы-матрицы можно варьировать размеры и диаметр пеллет. Благодаря трению, материал подготовленный заранее нагревается и проходя через матрицу формируется в уже знакомую нам форму. При остывании лигнин, упомянутый выше, меняет структуру, твердея, а после пеллеты разрезаются ножом на более мелкие элементы.

Охлаждение. В процессе охлаждения материал, сформированный в маленькие брикеты, набирает необходимую технологическую прочность.

Сортировка. После всех вышеперечисленных операций, гранулят пакуется в специальные мешки, по 1000 килограмм. Или же сразу в удобную для потребителя форму — до 25 кг. При этом фирма, которая занимается производством пеллет, может отсыпать большую партию гранул сразу в ёмкость, специальный бункер.

Хранение. Хранят гранулы на проветриваемых площадях, но при этом сухих и накрытых. Главное чтобы было сухо и пакеты с готовом продукцией хранились на поддонах, чтобы было проветривание со всех сторон.

Работа линии по производству пеллет

К сожалению просидев несколько часов в интернете мы не смогли найти информацию про работу оборудования на производстве пеллет. И вот получив опыт и знания, блог деревообработчика делится ценной и «вкусной» информацией со своими читателями, про работу «сердца» производства пеллетов — технологию прессования.

Итак, прессование осуществляется за счет продавливания через матрицу мелких опилок.

Опилки просыпаются на матрицу и затем вдавливаются в отверстия роликами катающимися по матрице. Количество роликов может быть разным, все зависит от производительности пресса. Выставляются ролики относительно матрицы с зазором. Принцип должен быть таким что первый ролик прокатывает опилки, второй придавливает на опилки, третий давит, четвертый пропихивает, пятый подчищает (то есть зазор каждого последующего ролика должен быть меньше к матрице чем предыдущий). Затем операция прессования роликами повторяется. Так как стружка для прессования используется подсушенная 6-15% (на каждый пресс, для каждой породы сырья подбирается индивидуально) и соответственно более жесткая чем сырая стружка, это способствует быстрому износу роликов и матрицы. Также на износ роликов пуансона и матрицы огромное влияние оказывает очень интересная технология запуска пресса, посмотреть как нужно правильно его запускать можно здесь.

При износе роликов пресса гранул уменьшаются углубления на роликах и соответственно стружка не может уже в достаточном объеме затягиваться между роликом и матрицей. Поэтому очень часто при данном износе начинает забивать пресс пеллет.

При износе роликов гранулятора, каемки становятся меньше и захват сырья на матрицу становится меньше…

При износе матрицы пресса пеллет стенки между ячейками матрицы становятся хрупкими, начинают крошится, ухудшается изготовление пеллет в качественных показателях.

На фото показан износ отверстий матрицы пресса пеллет. Увеличиваются диаметры пеллет, Матрица начинает крошиться…

Тем не менее при установке новой матрицы и новых роликов для изготовления высококачественных гранул требуется какое то время для притирки рабочих механизмов, поэтому часто на новых механизмах можно не получить желаемое качество. Выше были перечислены естественные износы матрицы и роликов.

Также существует искусственный вариант выхода из строя матрицы и роликов — попадание твердых инородных частиц (камней, металла), на рабочих механизмах образуются впадины и прессование на данных участках не происходит. Качественное прессование это когда гранулы выдавливаются из всей поверхности матрицы, а не частями.

Выдавливание гранул только из некоторых частей матрицы говорит о том что пресс настроен неправильно, причин может быть множество это и выход из строя матрицы или роликов, колебания матрицы в посадочном месте, выход из строя подшипников на роликах и т.д…

Многие интересуются температурой прессования гранул — нормальной можно считать разогретый пресс от 60 до 100 градусов по Цельсию.

5 Процесс изготовления альтернативного топлива

Когда станок для производства пеллет готов, можно приступать к работе.

Схема изготовления прессованного топлива такова:

• Подготовить сырьё. Для этого измельчить ветки, кору и прочие крупные фрагменты. Оптимальный вариант — использование дробилки. Этого этапа можно избежать, если удалось приобрести качественные мелкие опилки столярного производства, лузгу или жмых. Солома также не нуждается в дробилке, её режут специальными ножницами.
• Подсушить полученный материал. Его влажность не должна быть выше 9−15% от общей массы сырья.
• Смесь необходимо снова увлажнить. Если влажность материала будет ниже 8%, готовые пеллеты будут просто рассыпаться сразу после выхода из гранулятора.
• Засыпать массу в форму, включить двигатель, запустить пресс. При давлении смесь сцепляется, благодаря выделяющемуся из дерева лигнина (вещество содержится в растительных клетках и играет роль клея).
• Просушить готовые изделия.

Стоит иметь в виду, что на выходе пеллеты нагреты до 90 градусов и довольно хрупкие

Поэтому обращаться с ними нужно осторожно. Для просушки изделия раскладывают в проветриваемом помещении или на улице, прикрыв от прямого солнечного света. Следует беречь продукцию от дождя и снега

Следует беречь продукцию от дождя и снега.

Технология изготовления

Производство пеллет проходит в несколько этапов. На первом, сырье дробят на маленькие части. Далее сушат. После сушки еще раз дробят на более мелкие фракции. Далее проводят подготовку по воде, то есть остаточная влажность не должна превышать 10%.

На следующем этапе, производство предполагает прессование пеллет, повторная сушка. Готовый продукт фасуют по одному килограмму.

Следует также уделить особое внимание содержанию воды в гранулах. Поскольку слишком сухое сырье хуже склеивается

Нужна некоторая дозировка влаги. Охлаждать пеллеты нужно после формовочного пресса. После чего они фасуются.

Агропеллеты

Один из самых популярных типов аграрного пеллетного сырья — солома различных сельхозкультур (особенно пшеницы и рапса). По энергетическому потенциалу этот материал не сильно уступает древесине: до 16 МДж/кг против до 18,4 МДж/кг. Солома относится к воспроизводимым источникам топлива, сжигание соломы не изменяет баланс двуокиси азота в воздухе: при росте она потребляет столько же СО2, сколько выделит при сгорании. Также соломенные пеллеты используют не только для отопления, но и как подстилку для животных на скотобазах и конюшнях.

Схожий с соломой вид сырья – камыш, при этом его высшая теплота сгорания — 19 МДж/кг, а зольность – примерно 4%. Такое сырье очень дешево, собирается оно с использованием болотоходных уборочных машин-измельчителей.

Лузга подсолнечника – один из самых перспективных материалов для агропеллет. Подсолнечные пеллеты имеют зольность 3%, а тепла отдают почти столько же, сколько бурый уголь — до 21 МДж/кг. Зола после сжигания лузги является ценным удобрением. Также гранулируют лузгу гречихи, проса, шелуху риса.

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.

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.

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.

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.

Микс-пеллеты

Согласно данным исследовательской компании Future Metrics, потребление только промышленных пеллет к 2023 году практически удвоится: оно составит 21,5 млн тонн против нынешних 12 млн. тонн. Древесные отходы стали все более востребованными, за них конкурируют не только производители биотоплива, но также и заводы ДСП и многие другие производства. Евросоюз еще в 2010 году принял программу расширения круга биологических отходов, которые будут использоваться для отопления и энергоснабжения.

Определимся с терминологией:

Микс-пеллеты — это топливо, которое гранулируют из нескольких видов сырья, как древесного, так и другого происхождения.

Агро-пеллеты – гранулы из разнообразных растительных материалов, обычно сельхоз. отходов.

Что является альтернативным сырьем для пеллет?

• Отходы агропромышленного комплекса: стручки бобовых, кукурузные початки, шелуха риса, гречихи, лузга подсолнечника, костра льна, скорлупки орехов, косточки плодов, барда, невсхожее зерно, пивная дробина.

• Растения: камыш, солома, сахарный тростник, а также деревца и кустарники, вырубленные в ходе ландшафтных работ и санитарных рубок.

• Другие природные горючие вещества: торф, лигнин.

Эти материалы поддаются грануляции, но по сравнению с деревом имеют ряд недостатков: содержание нежелательных химических соединений, высокая зольность, низкая температура плавления зольных остатков, что ведет к росту шлаковых образований в котлах.

Чтобы найти оптимальные рецепты пеллет, европейские исследователи проводят эксперименты по смешиванию различных типов сырья в гранулах. На основании исследований получены жизнеспособные «рецепты» микс-пеллет из разного сырья, которые бережно относятся к котлам и не выделяют вредных веществ при сгорании. Обычно считается, что гранула не должна содержать минеральных включений, но ученые из НИИ леса Австрии создали гранулы из кукурузных початков, рапса и соломы с добавлением каолина, бентонита и угольной золы. Полученные гранулы выделяют минимальный процент нежелательных веществ в атмосферу, при их сжигании в топке не образуются шлаковые коржи.

Также древесину в пеллетах комбинируют с 10-15 % хвойных игл, или же производят микс-пеллеты из хвойной и лиственной древесины. Российский патент – совмещение опилок и около 20-25% древесного угля, для удачного гранулирования этой смеси добавляют 1-3% крахмала. Потенциал таких пеллет — до 20-23 МДж/кг, что делает их альтернативой с низкокалорийному углю и торфу. Для их изготовления подходит дерево любой породы, в том числе сухостой и горельник, а также уголь, собранный на местах лесных пожаров.

Основным препятствием к распространению микс-пеллет и агропеллет является ужесточение норм по выбросам продуктов сгорания в атмосферу в Евросоюзе. Такие меры могут привести к экономической нецелесообразности использования такого топлива, поскольку для соблюдения всех норм владельцам котлов потребуются дорогостоящие фильтры и технологии.

При производстве микс-пеллет часто используются различные добавки для лучшего склеивания гранулы. Если хвойным породам дерева достаточно собственного лигнина, то для лиственных пород, а также аграрных отходов добавляют крахмал. Также можно использовать для этих целей рыбий жир, соду, известь, парафин, растительные масла, кофейную гущу. Такие присадки улучшают пользовательские свойства продукта: меньший процент отсева, крошения, лучшая устойчивость к излому при пересыпании во время транспортировки и непосредственного использования в котлах.

В небольших объемах гранулируется древесина фруктовых деревьев – вишни, яблони и проч. Они обычно используются не для отопления, а для копчения мяса и рыбы, придания продукту приятного аромата.

Применение пеллет

Основное назначение пеллет — сжигание в котлах в качестве источника тепла. Широко используется в ТЭЦ мощностью, превышающей 500 Мегаватт. Удельная теплота этого продукта не уступает сухим дровам или даже торфу. В зависимости от того, из какого сырья были изготовлены пеллеты, их энергоемкость может отличаться.

Применение пеллет

Наиболее часто используемым сырьем можно считать древесный опил, так как он имеется в достаточном количестве на всех деревообрабатывающих предприятиях. Тепло, которое можно получить от их сгорания равняется 4 кВт/ч/кг. Этого достаточно, чтобы отопить небольшой дачный домик. Помимо отопления, пеллеты используются в качестве туалетных наполнителей, как нестандартный вариант применения. На самом деле, сфера пеллет применения очень велика.