Типы оборудования для мини-производства древесных пеллет

Сырье для пеллет

Если закупать древесные отходы по рыночной цене, то производство топливных пеллет будет приносить большую прибыль, благодаря высокому спросу. Количество сырья зависит от задач производства. Из каких материалов можно изготавливать топливные гранулы:

• Отходы от деревообрабатывающей промышленности (опилки, стружка, ветки, щепки)
• Солома и стебли от растений (также риса, подсолнуха, картошки и т.д) и травы
• Шелуха от семечек или старые деревянные предметы

Самый распространённый и удобный вариант для производства – это опилки или древесные отходы. Их переработка занимает меньше времени, и сушатся они без загнивания. Также, древесные прессованные гранулы опытные инженеры производят в домашних условиях и в некоторых случаях пускают на производство ДВП. Пеллеты, изготовленные из соломы или шелухи, дешевле древесного аналога. Но они выделяют меньше тепла и их качество ниже из-за высокого уровня отходов после сгорания.

Производство пеллет в личном хозяйстве

Обычные опилки или сушеные растения неудобно разжигать в печи, и прогорают они далеко не все. Но сейчас экономные хозяева часто интересуются, как сделать пеллеты из опилок в домашних условиях. Теперь применяются древесные отходы по назначению, и началось использование их в качестве топлива и обогрева домов.

Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора

Гранулятор – основная часть в домашнем производстве древесных гранул. Он формирует опилки в определенную форму. Для приготовления шнекового гранулятора понадобится:

• матрица из толстой пластины
• шнековый вал
• корпус или гильза
• мотор с редуктором

Для гранулятора с плоской матрицей: плоская матрица с отверстиями, корпус или гильза, электродвигатель, катки, промежуточная камера.

Изготовление гранулятора

Станок для производства пеллет своими руками представляет сложный механизм, который без определенных знаний и умений в инженерии будет трудно изготовить.

1. Первое, что понадобится для начала работы – это точные чертежи всей конструкции.
2. Второе – вырезание деталей.
3. Третье – сваривание и точное соединение деталей.

Для того, чтобы изготовить первый важный узел – матрицу, нужно вырезать металлический круг размером 20мм, высверлить отверстия матрицы для формирования пеллет и закрепить механизмы между собой. Просверленные дыры должны быть конической формы.

Далее, в проушники корпуса фиксируются мощные катки с отверстием. Размер катков зависит от работающей зоны матрицы. После закрепления катков в проушнике в корпусе (трубе) устанавливается редуктор с частотой вращения 80-100 об/мин. В редукторе дно должно быть с отверстиями для выхода пеллет.

В съемную часть гранулятора фиксируют матрицу с катками, закрепленными стопорными винтами. Из металлического прокатного профиля изготавливается станина с электропроводом, связанным с редуктором гранулятора. Для пеллетного электропривода достаточно мощности 15 кВт.

Пресс для пеллет первоначально прогревают и только потом приводят в действие. Если после «холостого» запуска механизм начал исправно работать, то можно засыпать заранее приготовленное сырье (дроблённое и высушенное).

Сушилка для опилок

Даже низкая влажность опилок в грануляторе может застопорить все производство или вывести механизм из строя. Для качественного просушивания дробленного материала понадобится сушилка. Её производство в домашних условиях намного проще гранулятора: две бочки последовательно сваривают друг с другом, устанавливают на стан, чтобы любое резкое движение внутри бочек не смогло сбить конструкцию. Далее сушилку настраивают с уклоном в сторону. Внутри бочек закрепляют и сваривают перемешивающий механизм (лопасти). Далее с одной из сторон бочек устанавливают тепловую пушку. Лопасти приходят в действие за счет воздуха, подаваемого через редуктор.

От крупного материала толка будет мало – гранулы будут рассыпаться и могут засорить матрицу гранулятора. Если в домашнем производстве есть циркулярная пила, то на её стан можно добавить несколько пил для большей производительности. Но для этого понадобится вокруг пилы создать изолятор из коробок или пакетов, чтобы опилки было проще собрать.

Приготовить пеллеты своими руками сложно, но при тщательном подходе это вполне реально. Готовой продукции не нужно проходить дополнительной обработки и можно сразу пускать на отопление помещений.

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.

Требования к производству пеллет

Поскольку дерево и производство древесных материалов не нарушает экологию, то предъявляемых к нему требований не много. Дерево является горючим и легковоспламеняемым материалом, поэтому в цехе, где выполняется производство,  должны быть средства по тушению пожаров. В первую очередь это огнетушители и автоматическая система тушения. Также необходимо продумать, как сырьевой материал и готовая продукция будет храниться. Помещение должно оградить их от источников пламени.

Цех по производству пеллет

Поскольку все оборудование для производства пеллет работает с большим количеством воды, то разумно предусмотреть систему подвода воды и ее слива.

Как сделать гранулятор для пеллет своими руками

Грануляторы для пеллет своими руками многие умельцы изготавливают без проблем. Но собирается он не из расходного бросового материала. Матрицу, ролики и другие элементы конструкции придется или заказывать для изготовления, или покупать готовые.

Просто в самом начале надо выбрать тип конструкции станка. То есть это или подвижная матрица и неподвижные ролики, или наоборот: матрица статична, валки двигаются. Оба варианта требуют инженерного подхода. И здесь нельзя сказать, какое из предложений проще и дешевле. Но оба варианта работают эффективно.

Кроме выше обозначенных деталей потребуется электродвигатель, редуктор, два шкива разного диаметра и ремень клиновой.

Тип редуктора выбирается с учетом того, в какой плоскости будет располагаться ведомый вал: горизонтально или вертикально. Если вертикально, то электродвигатель и редуктор собираются на раме в последовательном порядке. То есть один за другим. При этом их валы располагаются в одном направлении. И соединяются эти два элемента вертикально и напрямую без промежуточных деталей. В данном случае без шкивов и ремня.

Такую же конструкцию можно использовать, установив мотор и редуктор горизонтально. Но в таком случае надо выбрать последний с двумя выходящими из него валами, расположенными перпендикулярно друг другу.

Третий вариант – с использованием промежуточных деталей. Здесь двигатель и редуктор устанавливаются на раме рядом друг с другом вертикально. Передача вращения производится посредством ремня и шкивов. Последние можно заменить звездочками, то есть создать цепную передачу. Этот вариант удобен тем, что если грамотно рассчитать передаточное число промежуточных элементов, можно не устанавливать редуктор.

Внимание! Оптимальное передаточное число равно «6». Не меньше.. В качестве редуктора подойдет задний мост от автомобиля

Чем последний больше, тем мощнее устройство передачи оборотов от электродвигателя

В качестве редуктора подойдет задний мост от автомобиля. Чем последний больше, тем мощнее устройство передачи оборотов от электродвигателя.

Теперь о матрице и роликах. Своими руками их не сделать. Придется обращаться к токарю. Или приобретать готовые детали. Чем толще матрица, тем она прочнее, будет выдерживать большие нагрузки и дольше прослужит. Оно дорогое, плюс – большой вес.

Ролики должны быть по ширине такими, чтобы они помещались на поверхности матрицы, свободно перемещаясь по ней. Для них подбирается поперечина, которая соединяется с валом редуктора. Она должна быть прочной, потому что основные нагрузки ложатся именно на нее.

Последний элемент гранулятора – корпус. Самый простой вариант – труба с толстой стенкой. Ее внутренний диаметр и будет внешним диаметром матрицы. То есть заказывать у токаря надо будет с указанием этого размера. То же самое касается валиков.

Собрать грануляторы для опилок своими руками можно, учитывая не сложность конструкции, а стоимость деталей и узлов. И если какие-то можно найти на свалке, то такие как матрица, придется покупать дорого. Но в любом случае это обойдется дешевле, чем заводской станок. Правда, гарантии надежности и качества здесь никто не даст.

Принцип действия магнитного сепаратора — как устроен, из чего состоит

Изготовление фильтра в пылесос своими руками

Искрение щеток электродвигателя пылесоса — почему происходит

Прием древесины и деревьев — способы переработки и использование

Принцип работы валковых дробилок — область применения

Типы оборудования для переработки старых покрышек

Финансовая составляющая

Если продавать гранулы собственного производства, то можно получать довольно хороший доход. Расходы будут составлять примерно 25−35% от валового дохода. Стоимость сырья составляет около 100 рублей за кубический метр. Лучше, когда в наличии есть собственное деревообрабатывающее предприятие, тогда необходимость покупать опилки отпадает. На изготовление тонны готовых пеллет требуется около восьми кубов опилок. Нужно заранее знать, может ли предприятие дать необходимые объёмы.

Снизить стоимость изготовления гранул можно, если заключить договоры с деревообрабатывающими предприятиями на оптовые поставки, также можно найти прямых потребителей товара. Им будет выгодно покупать гранулы у производителя, обходя посредников. Это позволит получить постоянных заказчиков.

Как организовать изготовление пеллет своими руками

Достаточно высокая стоимость топливных гранул делает вопрос о том, как сделать пеллеты самостоятельно, очень актуальным для собственников частных домов и дач, желающих использовать данный вид топлива. Следует сразу сказать, что сделать самодельный гранулятор для изготовления пеллет можно. Однако прежде чем приступать к реализации такого проекта, необходимо очень взвешенно оценить свои возможности. Изготовление подобного оборудования, в процессе функционирования которого создаются значительные нагрузки, требует не только достаточно серьезной технической подготовки и наличия соответствующих навыков, но и применения токарного, фрезерного, сварочного оборудования, а также слесарных инструментов. Все это предполагает наличие высокой квалификации и достаточного опыта осуществления работ подобного характера.

Устройство самодельного гранулятора

Важнейшим условием целесообразности самостоятельного изготовления топливных пеллет является наличие доступного по стоимости сырья, которое должно соответствовать определенным требованиям по своим качественным характеристикам. Если приобретать для самостоятельного изготовления пеллет сырье, которое придется подвергать предварительной обработке, стоимость готовой продукции может оказаться такой, что ее просто невыгодно будет использовать для отопления жилья.

При изготовлении пеллет своими руками также следует учитывать тот факт, что для производства подходит не любое древесное сырье. Оптимальными в плане получения качественных топливных гранул, которые отличаются плотной и устойчивой структурой, являются отходы древесины хвойных пород.

Чертеж корпуса и привода матрицы

Что потребуется

Для того чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, как уже говорилось выше, потребуется станок для производства таких топливных гранул. Рассмотрим основные элементы его конструкции.

Плоская матрица круглой формы

Ее можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно, используя для этих целей лист металла. Толщина такого листа должна составлять не менее 20 мм. Отверстия в матрице, в которых будут формироваться топливные гранулы, должны иметь коническую форму. Приобретая или изготавливая самостоятельно матрицу для станка по производству топливных пеллет, следует иметь в виду: чем больше будет диаметр такого конструктивного элемента, тем выше будет производительность оборудования.

От диаметра отверстий в матрице зависит размер гранул

Принцип действия гранулятора с плоской матрицей

Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями

Данные элементы, взаимодействуя с поверхностью матрицы, продавливают через ее отверстия сыпучую древесную массу, формируя плотные гранулы. Такие катки, насаженные на горизонтальный вал через подшипники качения, приводятся в действие вращающимся вертикальным валом. Степень прижима зубчатых катков к поверхности матрицы регулируется при помощи винтового механизма.

Зубчатые катки и матрица

Корпус устройства

Он изготавливается из трубы соответствующего диаметра или из свернутого в цилиндр металлического листа. Внутренний диаметр корпуса должен обеспечивать свободное вращение устанавливаемой в него матрицы.

Матрица с роликами внутри корпуса

Электродвигатель

Вал электрического двигателя соединяется с вертикальным штоком, приводящим во вращение матрицу.

Клиноременная передача

Мощная несущая рама

Для изготовления рамы обычно используется профильный прокат.

Самодельная установка для изготовления топливных гранул

Виды пеллет

Для производства пеллет, как уже было сказано выше, используются различные отходы:

• древесные опилки и стружка;
• кора, ветки деревьев, сухие листья и хвоя;
• солома;
• пшеничная, рисовая и гречишная шелуха;
• лузга подсолнечника;
• мелкие фракции торфа и угля;
• бумага и картон.

Пеллеты производятся из отходов деревообрабатывающей и сельскохозяйственной промышленностей

Если сравнивать пеллеты, изготовленные из разных материалов, по степени их энергоэффективности и уровню зольности, то наиболее качественными являются те, которые сделаны из отходов переработки древесины – опилок и стружки. Следует иметь в виду, что наличие в опилочной массе посторонних примесей (таких, например, как древесная кора и листья) снижает качественные характеристики пеллет.

Предлагаемые на отечественном рынке топливные брикеты делятся на два основных сорта, каждый из которых отличается определенными качественными характеристиками. Частные потребители используют пеллеты преимущественно первого сорта, представляющие собой гранулы диаметром 4–8 мм, изготавливаемые из очищенных от посторонних примесей древесных отходов. При сгорании топливных брикетов, в результате которого они выделяют 4,7 кВт тепловой энергии в час, остается не более 1,5 % золы. Использоваться такие пеллеты могут как по своему прямому назначению – для обогрева жилых помещений, так и в качестве наполнителя для кошачьих туалетов.

Пеллеты высшего сорта отличаются светло-желтым или даже абсолютно белым цветом

Пеллеты промышленного сорта, имеющие диаметр до 12 мм, изготавливаются из сырья, которое может содержать в своем составе старую и низкосортную древесину, кору, листья и др. Тепловая производительность гранул данного сорта, зольность которых находится в интервале 1,5–5 %, не превышает 4 кВт. С учетом невысокой энергоэффективности использовать пеллеты данного сорта целесообразно только в котлах промышленного назначения.

Индустриальные пеллеты серо-коричневого цвета из-за большого содержания коры и других примесей

Качество сырья (в частности, его плотность и уровень влажности) оказывают влияние и на выход готовой продукции – топливных гранул. Так, если для пеллет используются опилки и стружка, влажность которых находится в интервале 6–13 %, то для изготовления одной тонны брикетов потребуется порядка 2,3 плотных кубических метра сырьевой массы, что составляет примерно 1,15 тонны в массовом выражении. Соответственно, если плотность исходного материала будет меньше, а влажность выше, то для производства пеллет его потребуется больше.

Классификация пеллет

Основным нормативным документом, предопределяющим производство пеллет, является стандарт Европейского Союза EN 14961-2, принятый в январе 2011 года, на его основании выдается международный сертификат качества EN Plus. Выделяют три класса гранулированного топлива:

• ENPlus-A1 – лучшего премиум качества, диаметром до 8,00 мм, зольностью до 0,70 %, другое название «белые гранулы»;
• ENPlus-A2 – с зольностью до 1,50 %, также называются индустриальными гранулами, могут состоять из смешанных пород древесины;
• EN-B – стандартного качества, с зольностью до 3,00 %, альтернативное название агропеллеты.

По стоимости самые дорогие пеллеты ENPlus-A1 класса, самые дешевые EN-B класса, некондиционное топливо лучше не брать.

Помещение для организации бизнеса

Производство пеллет – это бизнес, полностью завязанный на сырье. Поэтому следует организовать бесперебойную доставку материалов для переработки. При организации бизнеса не стоит строить новый цех, достаточно взять в аренду помещение на лесопилке. Такое соседство даст огромное преимущество и экономию по транспортным расходам.

Помещение для производства должно быть просторным, иметь хорошую вентиляцию и иметь площадь от 80 м2., соответствовать всем противопожарным нормам. Из коммуникаций для производства необходимо электричество и вода.

Если у вас не получилось поставить свое производство в непосредственной близости от лесопилки, следует внимательно отнестись к транспортным развязкам и наличия необходимой базы сырья.

Оборудование для изготовления

Все станки, пущенные на изготовление пеллет, должны быть качественными и высокопроизводительными. В домашних условиях не рекомендуется заниматься производством древесных гранул.

Сушилка для опилок

Механизм для понижения влажности сырья. Без сушилки нельзя приступать к производству продукции, иначе большой риск обанкротиться из-за плохой продукции. В производстве часто используют аэродинамичные сушилки АС-3. Они отличаются мощностью и высокой теплоёмкостью.

Гранулятор

Грануляторы с плоской и цилиндрической матрицей отличаются производительностью. У первого будет низкая производительность и маленькие гранулы. Хорошим выбором будет шнековый пресс Pini-Kay со средним барабаном.

Охладитель

Охлаждение сразу после производства понижает (незначительно) влажность и увеличивает сроки хранения продукта. В среднем охлаждение пеллет занимает 10-15 минут. В станке должно быть высокое давление, чтобы не прерывалось производство.

Линия по производству пеллет — когда нужна масштабность

Линия для производства пеллет промышленного назначения не подходит для малого бизнеса, а также для того, чтобы делать данное топливное сырье в домашних условиях. Это скорее уже готовый завод с большими объемами производства.

Линия для выпуска пеллет — лучше всего раскроется в условиях предприятия

Такая линия для пеллет обычно разделяется на отдельные участки:

• для предварительной подготовки используемого сырья;
• для самого процесса гранулирования пеллет.

Каждый участок обладает своим, характерным оборудованием. К примеру, на участке, где будет производиться предварительная подготовка сырьевых ресурсов, имеется следующее оборудование:

• щепорез, в котором производится процесс измельчения отходов древесного сырья;
• сепараторная установка, отвечающая за процесс отсеивания разнообразного мусора;
• магнитная решетка, способствующая отсеиванию металлического мусора;
• молотковая дробилка;
• аэродинамическая сушилка;
• разнообразные типы транспортеров, осуществляющих процесс подачи сырья из дробилки на просушку.

На участке гранулирования обязательно наличие следующих аппаратов: бункера с дозатором, самого гранулятора, имеющего плоскую матрицу, специального охладителя и транспортера, осуществляющего процесс подачи готовой продукции в накопительные бункеры.

Кроме того, необходимо наличие упаковочного оборудования, которое способствует быстрой фасовке готового сырья в различную тару. Также необходимо наличие роторной сушилки.

Линия изготовления пеллет из опилок: примерные цены и окупаемость, стоит ли приобретать?

Перед созданием такого вида производства, как изготовление пеллет, следует тщательным образом проанализировать все моменты: подобрать рынки сбыта, обеспечить бесперебойную поставку необходимого сырья, подобрать необходимый персонал и оборудование. Рассмотрим вариант по полноценному производству данных гранул.

Линии производства пеллет в полной комплектации

Итак, для начала, посчитаем затраты:

• само оборудование: его цена колеблется от 2 до 6 миллионов рублей;
• процесс доставки оборудования: примерно, тысяч 100;
• подготовка помещений и дорог: около полумиллиона.

Расходы на персонал: директор — 30000, инженер — 20000, девять рабочих в три смены — 135000, один слесарь — 15000. Необходимо приплюсовать разнообразные отчисления.

Кроме того, затраты на само производство в месяц около 100000 рублей, а примерная выручк — около 500-800 тысяч рублей. При этом рекомендуется чистую прибыль поделить на два. Также понадобятся средства для самого разнообразного ремонта. Не забывайте, что в разных регионах страны данные цифры могут сильно разниться.

В чистом остатке получается что-то около 200-300 тысяч рублей в месяц прибыли. Окупится данное производство примерно через два года. Но это в том случае, если все будет нормально.

Помещение для организации бизнеса

Производство пеллет – это бизнес, полностью завязанный на сырье. Поэтому следует организовать бесперебойную доставку материалов для переработки. При организации бизнеса не стоит строить новый цех, достаточно взять в аренду помещение на лесопилке. Такое соседство даст огромное преимущество и экономию по транспортным расходам.

Помещение для производства должно быть просторным, иметь хорошую вентиляцию и иметь площадь от 80 м2., соответствовать всем противопожарным нормам. Из коммуникаций для производства необходимо электричество и вода.

Если у вас не получилось поставить свое производство в непосредственной близости от лесопилки, следует внимательно отнестись к транспортным развязкам и наличия необходимой базы сырья.

Виды пеллет

Внешне пеллеты представляют собой древесные гранулы длиной 6-8 мм. Несмотря на визуальное сходство, пеллеты из разных материалов и разного класса отличаются по качественным характеристикам. Есть несколько подходов к классификации.

По материалу изготовления:

• древесные (из коры);
• торфяные;
• опилочные;
• угольные;
• соломенные;
• крупяные;
• из щепы;
• из лузги;
• из отходов лесозаготовки;
• из твёрдых бытовых отходов;
• из куриного помёта.

Для изготовления пеллет подходят все материалы с хорошей горючестью. Список сырья, годного для производства топливных гранул, постоянно увеличивается.

Пеллетами называются топливные гранулы из опилок и других отходов

Другая классификация основана на качестве пеллет:

1. Премиум-сорт. Гранулы оттенка светлого дерева. Отличаются низкой зольностью — всего 0,5% — и высокой теплотворной способностью. Это означает, что пеллеты будут расходоваться экономно, а чистить печь от золы придётся не чаще раза в месяц. Стоимость выше чем у других гранул, но зато подходят для печей любого класса.
2. Индустриальные. Темнее премиум-гранул, потому что имеют в составе кора, а иногда даже пыль и землю. Зольность у них выше, а теплотворная способность ниже, поэтому расходоваться они будут быстрее. Печь придётся чистить чаще.
3. Стандартные или агропеллеты. Их изготавливают из лузги подсолнечника и гречневой шелухи. У них самый тёмный оттенок, зольность выше 3% и низкая теплотворность. Они будут быстро расходоваться и оставлять много золы. Печь придётся чистить гораздо чаще, зато можно сэкономить деньги.

Качественные пеллеты обладают определёнными характеристиками, по которому их легко опознать. Во-первых, длина 6-8 мм. Все гранулы должны быть примерно одинаковыми. Во-вторых, они должны пахнуть клеем, а не деревом. В-третьих, равномерный цвет. Признаки плесени и грибка недопустимы. В-четвёртых, минимум пыли и земли.