Станок для изготовления пеллетов своими руками. Технология изготовления пеллет своими руками

Современные автономные котлы работают на пеллетах, которые представляют собой цилиндрические гранулы.

Для изготовления пеллет используются древесина, производственные отходы лесопильной промышленности, деревообрабатывающего и мебельного производства. Помимо этого освоено производство агропеллет, для получения которых в переработку идет солома, кукуруза, шелуха подсолнечника и иные подобные им материалы.

Котел, работающий на пеллетах

Требования к транспортировке и хранению такого топлива значительно ниже, по сравнению с жидким и газообразным. Это обстоятельство способствует росту популярности пеллет у хозяев частных домостроений.

Для формирования гранул необходимо давление в 300 атм., действующее в условиях повышенного температурного режима. В таких условиях из сырья выделяется лигнин, который соединяет между собой частицы в единую гранулу. Размеры пеллет находятся в пределах: по длине – 10-30 мм, по диаметру – 6-10 мм.

Вследствие того, что при производстве этого топлива применяются только натуральные материалы, то их экологичность вне всякого сомнения. При горении пеллет в котле образуется крайне незначительный объем углекислого газа, который можно сопоставить с процессами разложения древесины естественным образом.

Какие бывают сорта пеллет?

Пеллеты принято классифицировать на следующие виды.

Белые

Топливо этой группы принято относить к премиум-классу. Его, как правило, используют в современном высокотехнологичном котельном оборудовании. При сгорании образуется количество тепла, равное 17,2 Мдж/кг при зольности 0,5%.

Темные

Такие пеллеты называются индустриальными. В их производстве используется, помимо древесины, кора деревьев. Это топливо применяется в котлах, в которых удаление золы осуществляется чаще. Теплотворность его находится на уровне белых пеллет, а зольность несколько выше – 0,7%.

Агропеллеты

Их относят к дешевому топливу, обладающему стандартным качеством. В качестве теплотехнического оборудования для сжигания агропеллет служат большие котлы, способные работать на таком топливе. В результате горения выделяемое количество энергии равно 15 МДж/кг, а зольность может быть более 3%.

Форма гранул пеллет и физико-геометрические характеристики обуславливают хорошую сыпучесть топлива. Таким образом, появляется возможность автоматизации подачи его в котел, что в свою очередь позволяет работать длительное время автономно без участия людей.

Основные достоинства

Высокая экологичность топлива является главным достоинством пеллет. Процесс их сжигания сопровождается образованием углекислого газа и паров воды. Объем газа находится на таком уровне, что усвоение его растениями не оставляет никакого следа в атмосфере.

При сжигании пеллет возможно осуществить процесс пиролиза, который применяется в котлах, имеющих длительный период горения.

Возможность автоматизации процесса загрузки топлива практически исключает необходимость в участии человека в работе оборудования.

Компактность гранул существенно снижает потребности в складских площадях и упрощает их транспортировку.

Технология производства пеллет исключает необходимость введения в состав сырья различных добавок, что не способствует выделению неприятных запахов при горении.

В случае применения топлива высокого качества, показатель теплоотдачи существенно превышает аналогичный показатель у традиционного твердого топлива.

Высокая пожаробезопасность пеллет обуславливается отсутствием процессов гниения или прения. Применение качественного гранулированного топлива и высокотехнологичных котлов сокращают расходы на отопление.

Также имеется возможность освоить изготовление пеллет своими руками, что приведет к снижению затрат.
Следует понимать, что при всех несомненных положительных качествах этого топлива, стоимость его значительна.

Технологический процесс

Условно процесс получения пеллет можно разделить на следующие стадии.

Измельчение сырья

Для получения требуемых для производства размеров материала применяются дробилки, или их еще называют рубительные машины. Необходимая ширина сырья составляет 25 мм при толщине 2 мм.

После этого требуется произвести сушку полученного материала. С уменьшением его размера затраты энергии возрастают.

Сушка и дополнительное измельчение

Влажность при осуществлении технологического процесса играет важную роль, она должна быть 10+/- 2 %. При ее повышении требуется проведение дополнительной сушки. В случае чрезмерно сухого сырья его придется увлажнять до требуемой величины.

Для сушки используется оборудование, которое по своим конструктивным особенностям может быть барабанным или ленточным. Использование ленточной сушилки более предпочтительно в плане безопасности эксплуатации, несмотря на то, что дороже.

Нормальный технологический процесс прессования может быть осуществлен при условии, что величина частиц сырья составляет не более 4 мм. После подсушивания сырье поступает на дополнительное измельчение на дезинтеграторе.

Водоподготовка

При снижении показателя влажности до 8% и менее крайне затрудняется прессование древесины. С целью достижения требуемого уровня этого показателя материал загружается для увлажнения в специальные агрегаты. Для этой цели хорошо подходят смесители шнекового типа, в которых используются пар или вода.

Если сырье для производства пеллет получено из древесины твердых пород, то применение пара позволит уменьшить прочностные характеристики и повысить пластичность. Конструкция некоторых прессов такова, что отпадает необходимость в использовании пара.

Прессование

Этот процесс производится на прессах различной конструкции, которые отличаются формой матрицы. Они могут быть оборудованы матрицей:

• круглой. Такие прессы изначально применялись в пищевой и химической промышленностях, а также для производства комбикормов;
• плоской. Они проектировались для переработки ТБО.

При наличии конструктивных различий, принцип их действия одинаков. Под воздействием усилия происходит смятие материала на матрице. В ходе этого процесса происходит продавливание сырья через ее отверстия, а получающиеся гранулы срезаются при помощи специальных ножей. В ходе такой обработки происходит троекратное уплотнение материала.

Процесс, происходящий в рабочей зоне пресса, является адиабатическим. Сжатие в этом случае сопровождается ростом температуры до 100 градусов Цельсия. Значительные нагрузки, воздействующие на оборудование, требуют использования материалов с высокой прочностью.

Охлаждение и очистка

Формирование и качество гранул зависят от приложенного усилия и температуры, образующейся в ходе процесса. При этом максимально допустимой температурой является значение в 120 градусов Цельсия. Превышение его отрицательно отражается на качестве изделия.

Полученные пеллеты должны быть охлаждены. В результате чего происходит их сушка и упрочнение. Затем следует процедура очистки готовой продукции для придания ей товарного вида.

Завершающим этапом производственного процесса получения пеллет является фасовка и упаковка в тару, объем которой соответствует потребностям заказчика.

Производство пеллет в личном хозяйстве

При наличии сырьевой базы организация производства пеллет в домашних условиях будет хорошим подспорьем в хозяйстве. Организация технологического цикла получения гранулированного топлива требует такого оборудования, как:

• устройство для дробления;
• приспособление для сушки;
• сито;
• гранулятор.

Если древесное сырье представляет собой опилки, то необходимость в использовании дробилки отпадает. Размер опилок приемлем для запуска их в работу. В качестве камеры для сушки можно использовать металлическую бочку. Просеивание исходного материала при помощи сита дает возможность удалить крупную фракцию и неделовые примеси, негативно влияющие на качество продукции. Основным агрегатом данного производства является гранулятор.

Процесс изготовления гранулятора

Перед изготовлением гранулятора важно определиться, какого типа он будет. Конструкция гранулятора с плоской матрицей более доступна для исполнения в кустарных условиях, чем изготовление шнекового с цилиндрической матрицей.

Устройство малогабаритного гранулятора

Процесс изготовления гранулятора заключается в операциях по сборке отдельных узлов, которые можно приобрести в готовом виде. К ним относятся такие модули:

• электрический двигатель;
• редуктор;
• рабочий узел;
• трансмиссия.

Некоторые детали под силу изготовить самостоятельно.

Изготовление матрицы

Для ее изготовления необходима толстолистовая сталь, толщина которой должна быть 8-20 мм. Из нее вырезают круг с необходимым диаметром. В центре круглой заготовки выполняется отверстие с диаметром, соответствующим валу электродвигателя. На поверхности диска производится перфорация, которая имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого равняется диаметру готовой продукции.

Сборка устройства

Два катка червячного типа монтируются на валу, который устанавливается на матрице в перпендикулярном направлении к ее плоскости. Эти шестерни производят измельчение и прессование материала. При этом происходит выдавливание сырья через отверстия в матрице.

Установка рабочего узла осуществляется в корпусе, который представляет собой вертикальный цилиндр. Монтаж должен быть выполнен так, чтобы вращению механизма ничего не мешало, но зазор при этом был минимальным.

В конструкции предусматриваются отверстия: вверху – для подачи сырья, снизу – для поступления гранул. Нижняя часть оснащается емкостью для их приема.

Приводом агрегата является электрический двигатель, вал которого соединен с рабочим узлом. Вся конструкция жестко крепится к раме.

Работа малогабаритной установки

Производство пеллет своими руками не представляет сложности при использовании самодельного гранулятора. Для этого производится загрузка в приемник, расположенный в верхней части устройства, подготовленной массы опилок. При попадании в рабочую зону происходит продавливание ее в отверстие матрицы. Проходя через нее, сырье приобретает форму и размер, соответствующий этим отверстиям. При этом гранулы получают требуемую плотность. На следующем этапе производства осуществляется извлечение цилиндров из емкости накопителя и производится их сушка.

Самодельная установка шнекового типа

Гранулятор с одним шнеком можно сделать самостоятельно. Его конструкция состоит из:

• корпуса, который представляет собой стальную трубу;
• шнека, который можно позаимствовать из оборудования, пришедшего в негодность;
• загрузочного узла;
• привода, в качестве которого используется электродвигатель;
• редуктора;
• подшипника упорного типа;
• головки для профилирования.

В связи с увеличением оплаты за газ и электричество, пеллетные котлы становятся популярными в системе частного отопления. Чтобы существенно сэкономить на покупке пеллет, лучше воспользоваться рекомендациями о самостоятельном изготовлении данного топлива. Рассмотрим основные методы изготовления пеллет.

Общее понятие о топливных пеллетах

Топливными пеллетами является биологическое топливо, изготавливаемое из отходов древесного производства, торфа, соломы, камыша. Пеллеты имеют форму цилиндрических гранул определенного размера.

Рассмотрим промышленную технологию производства пеллет. Сырье для изготовления пеллет крошится до состояния муки, потом сушится в специально оборудованной сушилке, а затем поступает в устройство для изготовления пеллет - гранулятор, в котором происходит сжимание сырья в гранулы или пеллеты. Средние размеры пеллет составляют 10-50 мм в длину и 5-8 мм - диаметр.

Готовые пеллеты проходят процесс охлаждения, пакуются и поступают в продажу.

Преимущества использования пеллет в системе отопления:

1. Пеллеты - экологически чистый материал, который изготавливают из производственных отходов. Данные материалы безвредны для человека и окружающей среды.

2. Стоимость пеллет значительно ниже, чем цена на уголь или дрова.

3. Использование пеллет дает возможность не зависеть от центральных источников питания, таких как газ или электроснабжение.

4. Пеллетная система отопления дает возможность в автоматической подаче топлива и бесперебойной работе отопления до восьми дней, без участия человека.

5. Пеллеты отличаются удобством транспортировки и хранения.

6. Минимальное количество отходов после сгорания позволяет проводить очистку пеллетного котла гораздо реже чем твердотопливного.

7. Пеллеты отличаются высокой теплоотдачей, которая на несколько процентов выше, чем у угля или дров.

8. Пеллеты не требуют большой площади для хранения, необходимо лишь, чтобы влажность воздуха в помещении не была высокой.

9. Пеллеты - пожаробезопасный продукт, который не способен самостоятельно воспламеняться.

10. Снижение расходов на отопление - пеллеты позволяют получить высокий уровень КПД и обеспечить помещение теплом или электроэнергией, за доступную стоимость.

Сфера использования пеллет:

• отопление жилых помещений;
• отопление промышленных зданий;
• производство электроэнергии;
• обеспечением теплом и электроэнергией небольших населенных пунктов.

Основные виды пеллет

В соответствии с сортом пеллеты разделяют на:

• пеллеты преимум сорта - белого цвета,
• пеллеты индустриального сорта,
• пеллеты стандартного сорта.

Белые пеллеты характеризуются наличием светлого, белого или серого цветов. Основными преимуществами данных пеллет является низкий остаток золы, который составляет 0,4 %, и высокая теплопроводность. Премиум пеллеты изготавливают из древесины твердых сортов и опилок с минимальным содержанием коры. Более 90 % пеллет, выпускаемых на современном рынке принадлежит премиум классу.

Недостатком пеллет белого цвета является высокая стоимость, которая вполне оправдывается высокой энергоэффективностью.

Пеллеты индустриального сорта характеризуются более темным оттенком, из-за содержания в составе коры, пыли и земли. Такие пеллеты оставляют более 0,8 % отходов, но имеют также хорошую энергоэффективность. Стоимость индустриальных пеллет ниже, но котел чистить придется чаще.

Пеллеты стандартного сорта являются самыми недорогими. Для производства данных пеллет используют лузгу подсолнуха или шелуху гречки. Стандартные пеллеты имеют самый темный цвет, самую высокую зольность, которая составляет более 3,1 % и самый низкий коэффициент полезного действия. Данные пеллеты являются самыми популярными, из-за доступной стоимости, но они подходят только для специальных котлов или печей.

Пеллеты технология производства

Изготовление пеллет происходит путем переработки:

• торфа,
• древесного угля,
• опилок,
• дерева,
• коры,
• щепы,
• отходов лесопромышленности,
• соломы,
• кукурузных отходов,
• лузги от подсолнухов,
• отходов крупяного производства,
• твердых бытовых отходов,
• куриного помета.

Для повышения энергоэффективности и для уменьшения уровня зольности пеллет, данные материалы проходят несколько циклов переработки.

Процесс изготовления пеллет включает:

• размельчение исходного материала,
• сушку,
• вторичное размельчение,
• водоподготовку,
• прессовку,
• процесс охлаждения,
• упаковку и подготовку к продаже.

Процесс сушки удаляет лишнюю влагу с материала для пеллет, таким образом, получается высокоэнергоэффективное топливо с низким процентом зольности.

Процесс горения пеллет включает:

• водоиспарение,
• сгорание пиролиза,
• горение угля.

Древесные пеллеты содержат 8-10% воды, поэтому процесс водоиспарения происходит довольно быстро. Следующий процесс включает испарение пиролизного газа. Более 85% энергии высвобождается вследствие данного процесса. При наличии большого количества кислорода пиролизный газ сгорает. Затем образовывается древесной уголь, который высвобождает еще 15 % энергии.

Требования к качеству пеллет

Определение качества топливных пеллет довольно простой процесс, который легко проводится путем изучения внешнего вида топлива.

Параметры качественного пеллетного топлива:

• блестящая, ровная, гладкая поверхность,
• отсутствие трещин и вздутий,
• размер: длина 50 мм, диаметр 6-8 мм,
• запах клея, ни в коем случае не дерева,
• равномерность цвета,
• отсутствие грибка или плесени,
• минимальное количество пыли.

Изготовление пеллет своими руками

Процесс производства пеллет в домашних условиях довольно сложный, но вполне выполнимый, при наличии специального оборудования.

Оборудование для производства пеллет в домашних условиях:

1. Размельчитель дерева или дробилка - при условии, что сырье будет из дерева, опилок или лузги. Это не обязательный компонент, так как возможна закупка уже готового дробленого сырья.

2. Барабанная или аэродинамическая сушилка, для изготовления которой отлично подойдет металлическая бочка.

3. Вторичная дробилка, которая измельчает сырье в опилки.

4. Гранулятор с наличием плоской или цилиндрической матрицы.

Наилучший вариант гранулятора для домашнего изготовления пеллет - плоский тип гранулятора. Данное оборудование легко изготавливается в домашних условиях, и не требует приобретения дорогостоящих элементов.

При использовании гранулятора плоского типа не нужно наличие дробилок, так как этот процесс происходит непосредственно в грануляторе. Необходимость в сушилке зависит от количества влаги в сырье для изготовления пеллет.

Требования к сырью для изготовления пеллет

1. Процент влажности сырья не должен превышать 12 %. Поэтому материалы для изготовления пеллет, проходят предварительную сушку.

2. Для сушки используется специальное оборудование - сушильный барабан.

3. Выбирайте сырье с высоким содержанием клея, смолы и лигнина. В таком случае процесс гранулирования ускоряется, а готовая продукция хорошо держит форму.

4. Сырье не должно содержать посторонних предметов, мусора, камней, поэтому следует предварительно просеять.

Пеллеты из опилок своими руками

Для изготовления пеллет из опилок, следует выполнить ряд действий:

1. Просушить опилки, таким образом, чтобы влажность сырья не превышала 12 %.

2. С помощью сита просеять опилки, чтобы избежать попадания посторонних предметов в гранулятор.

3. При наличии молотковой мельницы следует измельчить опилки.

4. При влажности сырья, которая ниже 8 %, опилки обдают горячим паром, чтобы повысить влажность.

5. Следующий этап - прессование, которое придает пеллетам нужную форму.

7. Для хранения пеллет используйте мешки, изготовлены из бумаги.

Возможно исключение некоторых процессов, таких как сушка, дробилка и повышение влажности опилок, при условии, если сырье для производства пеллет покупается на деревообрабатывающих заводах. Для производства таких пеллет требуется наличие только гранулятора, которые сделает из подготовленного сырья пеллеты. В противном случае, производство пеллет в домашних условиях - слишком дорогостоящий процесс.

Пеллеты из соломы своими руками

Пеллеты из соломы отличаются высокой зольностью, но также и высокой энергоэффективностью. Для изготовления таких пеллет требуется наличие специального оборудования. В домашних условиях изготовить пеллеты из соломы сложно, так как для дробления данного материала, требуется наличие большой дробилки. Поэтому, чтобы изготовить пеллеты из соломы нужно предварительно приобрести или изготовить специальную технику.

Пеллеты из камыша своими руками особо не отличаются от соломенных пеллет. Для производства такого топлива необходимо оборудование, для предварительного измельчения, сушки и гранулирования сырья.

Такие пеллеты используют для отопления печей или каминов. Пеллеты из камыша и камина оставляют много золы, поэтому приходится часто чистить печку. Также такие пеллеты выделяют большое количество жара, поэтому имеют высокий уровень КПД.

Пеллеты из торфа своими руками

Изготовление пеллет из торфа состоит из таких процессов:

1. Естественная сушка торфа.

2. Очищение сырья от примесей, корней растений, листьев, камней.

3. Измельчение торфяной массы.

4. Сушка и доведение сырья до нужной влажности, которая не превышает 12 %.

5. Вторичное измельчение торфа.

6. Процесс гранулирования включает формирование цилиндрической формы пеллет и обработку гранул сухим паром.

7. В процессе охлаждения гранулы приобретают дополнительную прочность и становятся готовыми к использованию.

Торфяные пеллеты используют не только для отопления, но и в промышленных целях, например, для усиления действия минеральных удобрений или при производстве абсорбентов. Торфяные пеллеты используют для удаления последствий пролития нефти в водную среду.

Для того чтобы протопить камины или дровяную печь, а также твердотопливные котлы, применяют не только дрова, но еще и пеллеты - это прессованные гранулы или брикеты, сделанные на основе деревообрабатывающих отходов. И если дрова при сжигании наносят вред природе, пеллеты не только позволяют получить эффективное и экологичное топливо, они также решают проблему утилизации древесины. Многие люди, особенно если у них скапливаются древесные отходы в большом количестве, предпочитают изготавливать оборудование для изготовления пеллет самостоятельно.

Изготовление пеллет в заводских условиях

Топливные гранулы в качестве топлива для котлов или каминов привлекательны прежде всего благодаря удобству применения . Котлы на пеллетах имеют высокую степень автоматизации, и уделять им внимания приходится меньше, чем простым твердотопливным.

В естественных условиях древесина, чтобы достигнуть достаточной влажности для сгорания, должна сохнуть в течение 2 лет и даже дольше. В таком случае теплота сгорания составляет от 4 до 4,5 кВт/кг. А вот килограмм древесных гранул при сжигании способен выделять до 5 кВт тепла.

При промышленном производстве пеллеты преимущественно изготавливается на основе такого сырья :

• соломы зерновых культур;
• опилки, щепа и прочие древесные отходы;
• отходы переработки семян.

Однако наиболее часто используются гранулы на основе опилок и других деревообрабатывающих отходов. Пеллеты на основе агротехнических отходов будут стоить дешевле, однако они обладают худшим качеством. В домашних условиях лучше всего изготавливать пеллеты на основе опилок.

Оборудование для домашнего производства

При производстве выбранное сырье (щепа, опилки, кора или отходы сельскохозяйственной деятельности) следует предварительно измельчить до размеров в 3−5 см, а затем просушить в специальной сушилке, пока влажность не достигнет показателя в 15%. Затем сырье помещается в специальную дробилку мелкого дробления.

В итоге массу с величиной фракции до 2 мм нужно погрузить в пресс. После прессования получаются гранулы, влажность которых составляет до 12%, а их размер зависит от конструкции используемого оборудования. Далее, гранулы собирают в мешки, закупоривают и применяют в качестве топлива для печей и котлов.

Оборудование для производства пеллет в домашних условиях потребуется следующее :

• дробилка для древесины. Если вы будете использовать лузгу или опилки, то в дроблении необходимости не будет. Оно потребуется при применении веток, коры, обрезков пиломатериалов или некондиционной доски;
• барабанная или аэродинамическая сушилка для сырья. Ее можно сделать самому из бочки;
• дробилка мелкого дробления, в которой крупное сырье измельчают в опилки;
• гранулятор для пеллет с цилиндрической или плоской матрицей. Его использование исключит процесс мелкого дробления, поскольку в грануляторе сырье одновременно перемалывается и прессуется.

Гранулятор и его конструкция

Гранулятор можно сделать самостоятельно и не покупать дорогое оборудование для производства пеллет . При его наличии вам не потребуются дробилка и измельчитель, сушильная камера потребуется в зависимости от влажности сырья.

Как уже упоминалось, он может быть оснащен цилиндрической или плоской матрицей . Цилиндрическая матрица представляет собой перфорированный барабан с вращающимися катками изнутри. Плотная масса посредством катков вдавливается в отверстия барабана (прессовальные каналы), а когда гранулы уже будут отпрессованы, она срежется ножами при выходе с внешней стороны.

А прибор с плоской матрицей работает по аналогичному принципу, однако матрица в ней - это перфорированный диск, который жестко закреплен на валу. Во время его вращения катки спрессовывают сырье, затем вдавливают его в отверстия в диске. Каналы для прессования напоминают сужающийся к выходу конус, это максимально уплотняет гранулы. Отверстия имеют диаметр до 10 мм.

Чтобы сделать оборудование для прессования пеллет, можно подготовить уже существующую матрицу и катки. Их часто продают как запчасти к грануляторам для комбикормов, можно их сделать своими руками на основе листовых металлов толщиной как минимум в 20 мм, а также шестеренок, закрепленных на валу.

В качестве привода для гранулятора обычно используют электрический двигатель мощностью как минимум в 15 кВт, а также редуктор . Частота вращения матрицы должна колебаться в пределах от 60 до 100 оборотов в минуту. Вал для крепления плоской матрицы может быть ориентирован вертикально или горизонтально, для этого потребуется и емкость для загрузки сырья и выгрузки гранул в готовом виде.

Изготовление гранулятора своими руками

Алгоритм действий по изготовлению такого оборудования такой :

При наличии гранулятора, оснащенного матрицей плоского типа для производства пеллет, можно решить проблему отопления помещения до 150 квадратных метров площадью. Готовые гранулы можно применять для сжигания в камине или печке, а также для твердотопливных котлов. Также будет решена проблема утилизации отходов сельскохозяйственной деятельности и деревообработки.

Самодельная сушилка для опилок

Для того чтобы самодельные пеллеты из дерева на выходе из матрицы гранулятора не рассыпались, сырье должно иметь минимальную влажность. В промышленном производстве это делается посредством сушильных камер, а в домашних условиях можно делать специальные сушилки барабанного типа на основе старых бочек.

Нужно сварить друг с другом несколько железных бочек и установить их на раме с учетом незначительного наклона на одну сторону. Внутри к стенам привариваются лопасти для перемалывания сырья. Внутрь с одной стороны барабана подается горячий воздух с помощью электрической или газовой тепловой пушки. Барабан вращается за счет электродвигателя посредством редуктора или понижающей ременной передачи.

Далеко не во всех случаях есть необходимость организовывать производство пеллет на основе опилок в домашних условиях.

Это оправдано, если оборудование целиком сделано самостоятельно с минимальными затратами на комплектующие и запчасти, или же у вас в наличии есть небольшой гранулятор, производительность которого достаточная для выработки пеллет для бытовых нужд и даже продажи. Так можно окупить стоимость купленного оборудования.

Сделать гранулятор и другое оборудование для производства пеллет самостоятельно не так уж и легко, но если есть время, навыки и терпение, то вполне возможно. А вот приобретать промышленный гранулятор для опилок с целью отопления частного загородного дома, с экономической точки зрения, совершенно не целесообразно.

В современных условиях при постоянно растущей стоимости на энергоносители многие владельцы загородных домов и дач постоянно задумываются о возможности организации отопления с помощью альтернативных источников тепла. Наиболее востребованы в странах Европы, Америки и Азии разнообразные виды биотоплива, в частности топливные пеллеты. Ведь зная, как изготовить топливные пеллеты в домашних условиях, можно существенно снизить расходы на отопление в зимний период, значительно сэкономив не только существенные финансовые средства, но и время на организацию отопительного процесса.

Производимые сегодня в домашних условиях топливные пеллеты – это биологически чистые, экологически безопасные гранулы, получаемые в процессе технологической переработки отходов сельского хозяйства, природного топлива или древесного производства.

Основные достоинства современных топливных пеллет:

• Большая теплоотдача в сравнении с другими видами природного топлива: древесиной, щепками и обычной корой.
• Небольшая площадь для хранения. Благодаря незначительному расходу, маленькому весу и высокой плотности для хранения топливных пеллет, необходимых для отопления одного частного дома площадью до 180 м 2 , требуется место в 4,5 м 2 .
• Нормативная пожарная безопасность. Топливные пеллеты при соблюдении условий хранения не способны к воспламенению, так как не содержат в своем составе споры и пыль.

• Экологическая безопасность. Технологи, которые описывают, как изготовить топливные пеллеты в домашних условиях, акцентируют внимание на том, что при их производстве не применяются загустители, клей, химические добавки и другие вредные вещества.

• Безвредность хранения. Ввиду того что материал не отличается биологической активностью, его можно размещать возле жилых помещений, к тому же он абсолютно безопасен для аллергиков и маленьких детей.
• Снижение стоимости отопления. В сравнении с углем, пеллеты то же самое тепло позволяют получить со снижением образования золы и уменьшением образования углекислого газа в несколько раз. Стоимость отопления дома и других хозяйственных построек пеллетами значительно ниже, чем другими видами топлива.

Дополнительными преимуществами пеллет являются высокая теплопроводность, постоянная плотность, удобство транспортировки и погрузки. К сожалению этот вид топлива еще не очень широко востребован в России, но многие собственники частных домов попробовав как изготовить топливные пеллеты в домашних условиях остаются приверженцами этого вида отопления на долгие годы.

Для производства топливных гранул может использоваться:

• некачественная древесина;
• отходы деревообработки;
• куриный помет;
• солома;
• торф;
• лузга подсолнечника;
• отходы крупяного производства.

В основном для изготовления топливных пеллет используются отходы лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств: щепки, кора, опилки, а также сельскохозяйственные отходы. Если использовать хвойные породы, то вид гранул улучшится.

Основные этапы производства

• Крупное дробление. С помощью крупных дробилок сырье измельчается для подготовки к процессу просушки. В результате должны получиться частички сырья небольших размеров. Таким образом, исходный материал быстрее и качественнее очистится и просохнет.
• Сушка сырья. По технологии производства исходный материал по показателям влажности не должен превышать 15%. При высокой влажности сырье будет плохо спрессовываться.
• Мелкое дробление. До процесса прессования по технологии сырье должно быть измельчено с помощью дробилки. По нормативам качественный продукт не должен быть больше 1,5–2 мм. Опилки, волокнистая стружка или щепа измельчаются с использованием молотковой мельницы.
• Смешивание. Если в сырье уровень влажности ниже 8%, то его следует обработать горячим паром и довести до нормативного показателя в 12%. При использовании в производстве древесины мягких пород хвои можно непосредственно в смеситель добавить воду.

• Прессование. Изготовление топливных пеллет может происходить при помощи прессов с плоской или цилиндрической матрицей. Современные производители оборудования предлагают специальные прессы для домашних условий производства. Мощность оборудования и его комплектация подбираются в индивидуальном порядке.
• Сушка продукции и ее охлаждение. После прессования готовую продукцию следует охладить, чтобы осушить топливные пеллеты. Затем гранулы упаковывают в мешки.

Что важно знать

Сделать пеллеты в домашних условиях будет невозможно, если не распланировать технологический процесс. Кроме того, потребуются некоторые агрегаты, которые можно изготовить самостоятельно или приобрести.

Рассмотрим более детально процесс производства:

• сырье измельчается до параметров 3–5 см;
• далее обсушивается в сушилках до влажности 15%;
• следующий этап – дробилка, где производится размельчение до более маленьких частиц;
• измельченную смесь, где частичка соответствует 2 мм, засыпают в пресс и сдавливают;
• в итоге выходят гранулы, количество влаги в которых составляет 12%, а размер соответствует типу оборудования;
• гранулы фасуют по упаковкам с целью дальнейшего применения для розжига и топки отопительного оборудования.

Итак, какие установки требуются для производства пеллет:

• Дробилка с целью измельчения древесных отходов: коры, сухих веток, остатков пиломатериалов. Если же вы решили применять лузгу или опилки, то данное оборудование вам не потребуется.
• Сушилка барабанного или аэродинамического типа, которую, кстати, можно выполнить из железной бочки.
• Дробилка вторичной переработки.
• Пресс для формирования пеллет или гранулятор, при использовании которого можно обойтись без оборудования для вторичного дробления, так как он за один прием и перемалывает и прессует сырье. Гранулятор может обладать двумя типами матриц – плоской и цилиндрической.

Более оптимальным и экономным вариантом для создания домашних пеллет является гранулятор с плоской матрицей. Ее можно изготовить в домашних условиях, что дает экономию на приобретении дробилки и измельчителя, а также покупке дорогих деталей для сборки оборудования. Наличие камеры для сушки важно только в случае высокой влажности сырья.

Качество сырья

Как уже стало понятно, главным залогом качества пеллет является процент влажности сырья. Чтобы гранулы на выходе имели низкий процент влажности, отлично горели и хорошо спрессовывались, сырье после дробления обязано должно содержать 12–15% влаги. Достичь необходимых показателей можно парой способов либо применяя остатки только сухой древесины, либо досушивая его самостоятельно в барабане.

Среди отходов древесины оптимальным вариантом является использование остатков древесины хвойных пород – за счет смолы и лигина гранулы на выходе прекрасно держат форму, да и сам процесс формирования облегчен. Сырье не должно включать инородные и крупные частицы, а также металлические элементы. Лучшего всего его просеять.

Дробилка

Дробилку лучше купить промышленную. Если есть желание смастерить ее в домашних условиях, то в интернете есть масса информации о том, как сделать дробилку в домашних условиях. Также можно воспользоваться обыкновенной циркулярной пилой, установив на нее режущий вал с лепестковыми фрезами.

Если сырьем являются опилки от станка или другая стружка аналогичной фракции, то ее можно не дробить.

Сито

Для удаления крупных частиц из опилок, потребуется сито. Изготовить его совсем несложно – соберите деревянный каркас нужного размера и обейте его мелкой металлической сеткой. Также можно изготовить сито из цельного листа металла. В нижней части сверлятся отверстия, а края загибаются.

Сушилка для опилок

Ее можно сделать, используя сваренные между собой бочки, у которых удалено дно. Получившуюся трубу нужно закрепить на станине и не быстро вращать при помощи электродвигателя. Перемешиваемые в барабане опилки высушиваются подачей на них горячего воздуха.

Есть и более простые устройства, но производительность будет ниже.

Как изготовить гранулятор своими руками

Этот агрегат достаточно сложный для того, чтобы сделать его самостоятельно, да и затраты могут быть очень высокими. Как вариант можно модернизировать имеющийся, установив его на раму и сделав электропривод.

Получится ли у вас изготовить такие детали самостоятельно?

Если вы уверены в своих силах, то приступим к изготовлению гранулятора.

Цилиндрическая матрица – это барабан с перфорацией и размещенными в нем катками. Масса с их помощью уплотняется и вдавливается в прессовальные каналы, после формирования гранул и их выхода с противоположной стороны срезается ножами.

Плоская матрица произведена по той же технологии, но она имеет форму диска с перфорацией, куда таким же методом впрессовывается масса. Здесь каналы для прессования обладают цилиндрической формой, отверстия имеют размер 8–10 мм.

Чтобы не возиться с конструкцией данного оборудования, достаточно приобрести уже готовую матрицу и катки, продающиеся производителями грануляторов для комбикорма. Естественно, не исключен и способ собственноручного их изготовления из листа металла толщиной 20 мм и шестерен, расположенных на валу.

Для того чтобы оборудование работало, необходим двигатель с предельной силовой нагрузкой 15 кВт и редуктором. Матрица должна иметь частоту вращения 60–100 оборотов в минуту. Вал для закрепления матрицы может быть расположен как вертикально, так и горизонтально. Также стоит побеспокоиться о лотках для загрузки и выгрузки материалов.

1. Матрица. Если принято решение в пользу изготовления матрицы своими руками, то следует приобрести заготовки в виде диска толщиной около 20 мм. Если он будет тоньше, то деталь скоро деформируется. Диаметр может быть произвольных размеров, но его необходимо учитывать, если появится необходимость в определенном количестве продукта, к примеру, в случае при диаметре диска 50 мм, а моторе 25–30 кВт, производится расчет на 300–350 кг пеллет каждый час. Если же такой объем не нужен, стоит применить деталь с размерами 25–30 см. В центре детали проделывают отверстие для крепежа на валу редуктора и соединяют благодаря пазу. Далее проделывают конусообразной формы отверстия для формирования гранул. Катки комплектуются шестернями или роликами, соответствующими по ширине рабочей поверхности матрицы. Шестерни крепят на валу, расположенном перпендикулярно основному валу редуктора, использую муфты.
2. Шестерни для катков. Соответственно параметрам матрицы, варят основу гранулятора из трубы или листового железа. Корпус выполняют из пары частей – первая предназначена для формирования гранул, после чего они попадают во вторую часть и через лоток ссыпаются в предназначенную емкость. Матрица в первой части корпуса должна двигаться без проблем, однако, зазор при этом необходимо оставить минимальный. Нижняя часть должна иметь просвет для выхода пеллет, к ней прикрепляют лоток.
3. Корпус гранулятора. Внизу гранулятора посредством подшипников и муфты устанавливается выходной вал редуктора.
4. Выходной вал редуктора. Чтобы можно было очищать корпус, следует его основу изготовить разъемной, соединив при этом болтами, вставленными в ушки. В середине корпуса устанавливают матрицу и ролики.
5. Верхнюю и нижнюю половинки оборудования скрепляют болтами. Гранулятор жестко закрепляют на предварительно выполненной раме из уголков или швеллеров. Подсоединяют электрический двигатель и через выходной вал крепят к редуктору.
6. Установка оборудования на раму. Далее раму окрашивают краской для металла, подключают двигатель и совершают первичный запуск установки.
7. Рабочий процесс гранулятора. Оборудование с плоской матрицей, выполненное самостоятельно, способно обеспечить отопительным материалом дом 150 м 2 . Такие гранулы можно применять для любого вида печного оборудования. При этом все остатки сельского хозяйства или древесной промышленности будут рационально использованы.

Изготавливая пеллеты у себя дома, можно сэкономить на их приобретении. Однако этот продукт кустарного производства вряд ли сможет конкурировать с пеллетами, изготовленным промышленным образом. Поэтому перед тем как начать налаживать производство с целью получения прибыли, сначала узнайте о возможности реализации этого топлива в вашей местности.

Если же вы решили изготавливать топливные пеллеты в домашних условиях с целью обеспечить себя полностью независимым источником отопления дома и других строений на весь зимний сезон, то экономический эффект обязательно будет.

Видео

Предлагаем вам посмотреть видеоматериал, который расскажет о преимуществах использования пеллет для отопления.

В этом видео показано производство пеллет на оборудовании, сделанном своими руками:

Каков процесс производства пеллет?

Изначально предварительно взвешенные опилки дробятся на мелкие фракции. Как правило, они имеют большую влажность. Поэтому сырье отправляют в сушилки, где влажность понижается примерно до 10 %. После просушки материал подвергается тщательному измельчению молотковыми мельницами.

В шнековых смесителях происходит добавление примесей, а также увлажнение сырья, для того чтобы обеспечить легкое и качественное формирование пеллетов на следующем этапе. При помощи специальных матриц, формируют смесь в готовые пеллеты, после чего осуществляется упаковка материала.

Оборудование для производства пеллет из опилок

Оборудование для изготовления древесного биотоплива подразделяется в зависимости от мощности и производительности.

Это может быть как линия по производству пеллет, включающая сепараторы для отделения различных фракций опилок, сушильную камеру в виде конвейера, непосредственно гранулятора и барабанного охладителя; так и стационарные пресс-грануляторы, которые производят пеллеты из предварительно подготовленного сырья.

При этом линия производства пеллет может иметь производительность более 2 тонн/час, тогда как мини-гранулятор производит всего около 200 кг/час. Приобретая стационарный гранулятор, Вы можете выбрать топливо, на котором работает его двигатель (дизель, бензин или гранулятор с приводом от вала отбора мощности трактора).

Линии для производства пеллет высокой производительности

– Линия для производства пеллет с помощью пресс-гранулятора ОГМ-0,8. Линия отличается полной автоматизацией и легкостью монтажа. В результате получаются пеллеты, диаметр которых составляет 8 мм. Технические характеристики: производительность 500 кг/час, мощность двигателя пресса 45 кВт-ч, частота вращения матрицы пресса – 250 мин-1.

Барабанный гранулятор ОГМ-0,8.

Процесс изготовления биотоплива происходит следующим образом: изначально опилки с помощью скребкового транспортёра поступают в сушильный барабан, где устраняется избыточная влага и сырье высушивается. При этом теплогенератор поддерживает оптимальную температуру в барабане.

Из барабана опилки попадают по трубопроводу с камнеуловителем (для улавливания инородных тел) в циклон-накопитель, откуда сырье постепенно направляется в молотковый измельчитель, функция которого состоит в измельчении опилок до необходимой фракции.

Затем шнек подачи сырья подает измельченные опилки на линию увлажнения, после чего происходит самый главный процесс – гранулирование. При этом сырье подогревается до температуры 180 ̊С, и под давлением прессуется.

Поскольку гранулы имеют высокую температуру, они недостаточно прочные. Для придания соответствующей плотности и прочности, их температуру понижают на линии охлаждения с помощью вентилятора ВВД №2. Затем шнек подачи направляет готовые пеллеты на участок упаковки, где они фасуются в брикеты различного объема и веса.

Линия для производства пеллет с помощью пресс-гранулятора ОГМ-1,5

Комплекс отличается от предыдущего только своей мощностью и производительностью. Как правило, любой цикл производства гранул состоит из выше перечисленных этапов и не обходится без применения сушильного оборудования, измельчающих дробилок, участка увлажнения, прессования и охлаждения пеллет.

Технические характеристики: производительность – 0,8-1 тонн/час, мощность 160 кВт-ч, мощность двигателя гранулятора 75 кВт/ч, частота вращения матрицы пресса – 140 мин-1.

Установленная мощность линии составляет 520 кВт, обслуживают комплекс 2-3 сотрудника. Допускается использования сырья влажностью до 60 %, диаметром до 20 см и длиной до 75 см. Опилки по транспортеру загрузки поступают в барабанную рубильную машину, при этом из сырья улавливаются камни и посторонние предметы. Затем в барабанной сушилке удаляется влага, и опилки направляются в барабан для сухого подготовленного сырья.

На линии гранулирования установлен пресс мощностью ≈ 190 кВт, который под давлением при высокой температуре изготавливает гранулы. Противоточный охладитель понижает температуру пеллет, которые затем фасуются в биг-беги. Помещение, в котором устанавливается оборудование, должно иметь площадь более 1000 м2 и высоту >8 м.

Оборудование для изготовления пеллет малой и средней мощности

Пресс ПГ-200 представляет собой мини-линию для производства пеллет. При этом его производительность существенно ниже – 200 кг/час, а мощность – 30кВт/час. В его состав входит гранулятор с матрицей диаметром 200 мм, смеситель-увлажнитель и охладитель гранул. На выходе также получаются пеллеты, диаметр которых составляет 8 мм.

Однако данная установка не предусматривает сушильный барабан. Поэтому для изготовления биотоплива с помощью данного оборудования, нужно использовать предварительно высушенные и измельченные опилки.

Гранулятор Kompakt PP300

Данный вид оборудования отлично подойдет для установки на лесопилках и небольших предприятиях, которые занимаются деревопереработкой. Производительность шведского пресса составляет около 200-300 кг/час. Машина оборудована одной матрицей (тип цилиндрический, диаметр – 410 мм), выпускающей гранулы диаметром 8 мм.

В качестве сырья подходят опилки влажностью не более 15% и размером около 3 мм. Если влажность и размер превышают данные значения, опилки должны быть предварительно высушены и измельчены в дробилках.

Kompakt PP300 оборудован электрическим сушильным шкафом, который работает в автоматическом режиме, мельницей-дробилкой мощностью 7,5 кВт и охладительной башней. В целом, данный механизм является отличной альтернативой комплексным линиям по производству пеллет.

Пресс Amandus Kahl

Гранулятор имеет следующие преимущества: производит пеллеты из разного по размеру сырья, допускаются колебания влажности опилок, и пресс работает практически бесшумно. Amandus Kahl – это надежное долговечное оборудование, представленное в различной комплектации и размерах.

Диаметр плоских матриц может достигать 1250 мм, а мощность – до 400 кВт. Маломощные модели используются для несерийного производства пеллет, тогда как более мощные модели могут устанавливаться на автоматизированные линии. Принцип работы гранулятора заключается в том, что опилки с помощью бегунов продавливаются сквозь отверстия в матрице, а затем ножи разрезают жгут на гранулы.

Как линии для производства пеллетов, так и стационарные грануляторы позволяют изготовить продукцию высокого качества. При сгорании пеллеты дают всего 1,5-5 % зольности, в отличие от древесины, у которой эта характеристика достигает 15%.

Для отопления экономически выгодно использовать пеллеты, производство которых с помощью выше описанного оборудования, становится доступным и прибыльным.

Если Вы хотите, чтобы Ваше дело было связано с таким материалом как древесина, тогда крайне полезно для Вас будет прочитать

Самодельный пресс

На фотографии представлено приспособление, вернее, его «заготовка», для изготовления прессованного топлива в домашних условиях. Сделать такое может каждый.

Пресс достаточно простой по конструкции. Придумывать с нуля ничего не нужно. Нужно лишь иметь станок, можно не рабочий, для производства масла и некоторые дополнительные детали. Рассмотрим, из чего состоит прессовочный станок, где и что располагается, какие детали лучше использовать.

Рабочий двигатель – штатный маломощный. В нашем случае спрессовать опилки его мощности не хватит. Меняем его на трехфазный, мощностью 400 Вт.

1. Ремень с двигателя на маховик – зубчатый. Но допускается ставить и плоский. Правда, в таком случае брикет может получиться «недопресованным». Плоский ремень при повышенной нагрузке будет пробуксовывать.

3-4. Пускатели – предназначены для обеспечения работы станка в реверсном режиме. Управляют пускателями концевики, установленные над блоком управления в верхней части. Увидеть их можно на нижнем фото.

1. Концевик прямого хода.

2. Концевик обратного хода.

Концевики отрегулированы так, чтобы субстрат и опилки прессовались в брикет с оптимальным усилием. При желании, они дают возможность регулировать величину хода рабочего поршня. Консистенция изначального материала будущего топлива бывает разной, усилие пресса тоже может понадобиться разным.

Электрических проводов минимум, их разводка простая, требует минимальных знаний электротехники. Большим специалистом быть не обязательно.

Прессуется брикет в специальном лотке. Для передачи усилия двигателя на поршень используется червячная передача. Вариант наиболее оптимальный, когда жесткие опилки являются основной составляющей брикетного топлива.

Это по внутреннему устройству. Теперь о навесных деталях.

На станок сверху устанавливается контейнер, куда укладываются опилки или другой материал для «приготовления» брикетного топлива.

С одной стороны, со стороны поршня, контейнер имеет пазы для крепления 1 и 2. Они удерживают лоток на месте, не дают ему «гулять» по сторонам, в то время когда прессуются опилки с наполнителем и формируется брикет топлива.

На прессовочный станок устанавливается поршень, изготовляемый из фторопласта.

Материал можно брать и другой, но фторопласт имеет хорошие прочностные характеристики: не крошится, не ломается, трещин не бывает. Это важно, когда для производства топлива используются жесткие опилки или другой подобный материал. На поршне делается паз, при помощи которого он крепится на штоке в контейнере.

Поскольку станок, на котором прессуется брикет, изготавливается, вернее, переделывается из станка для производства масла, в его передней части есть отверстие 1 (нижнее фото). Нам оно не нужно. Закрыть его можно пластиной, изготовленной из любого жесткого материала.