Станок для производства пеллет своими руками

Домашнее производство пеллет

Не везде дрова или уголь — доступное топливо, а вот отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства найти можно, пожалуй, везде. Давно замечено, что горят они, может, чуть хуже, но отапливаться ими вполне можно. Только просто насыпать опилки или солому очень неудобно. Поэтому придумали их перерабатывать и прессовать в брикеты или гранулы. Для топливных гранул — пеллет — есть даже специальные котлы. При хорошем топливе они обслуживаются (выгребают золу) раз в месяц. Самая хорошая новость состоит в том, что вполне можно сделать пелеты своими руками. Для этого потребуется достаточно много оборудования, но основа — гранулятор (экструдер или пеллетайзер). Без него никак.

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообрабатывающей промышленности, некоторых остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.) и даже из куриного помета. Технология их производства такова, что никаких добавок и связующих не требуется. То есть, это абсолютно безопасное и стопроцентно натуральное топливо, которое к тому же сделано из отходов.

Пеллеты — хорошее топливо

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и характеристики топлива различны. Делят пеллеты на три категории:

• Белые. Это топливо премиум класса с наивысшими характеристиками (и ценой). Названо так за характерный цвет — светло-желтый, почти белый. Но цвет вторичен, первичны характеристики и главная — очень низкая зольность. После сгорания белых пеллет золы остается не более 0,5% от объема топлива. Чистить котел надо будет очень редко. Белые топливные гранулы получают из стружки без коры и других посторонниз включений. Как правило, это столярное или мебельное производство.
• Серые. Сырье для этого типа пеллет может содержать некоторый процент коры, хвои и некоторых других посторонних примесей. Но зольность при этом не должна быть более 1,5%.
• Промышленные или темные пеллеты. Этот вид топливных гранул делают из соломы или жмыха в чистом виде или с добавлением древесных отходов. Зольность этого типа топлива намного выше, чем описанных выше, тем не менее, она не может быть выше 5%.

Белые и серые пеллеты используются для индивидуального отопления. Их еще называют «первого класса» или первокассными. Они имеют диаметр 6-8 мм, плотность примерно 600 кг/м 3 , количество выделяемого тепла — около 4,7 кВт/ч. Сжигаются они в специальных котлах, которые так и называются — пеллетные. Обычно это оборудование очень требовательно к качеству топлива. Кроме малой зольности предъявляются требования и по целостности гранул, и по отсутствию пылевидной фракции. В противном случае горелка пеллетного котла забивается, котел отключается. Промышленные пеллеты сжигаются тоже в специальных печах, но они имеют абсолютно другое строение и намного большие объемы.

Характеристики пеллет из разного сыроья

В принципе, любые пеллеты можно засыпать в твердотопливные котлы, только их обычно используют на стадии тления. Когда печь уже разогрета, засыпают некоторое количество гранул.

Технология производства

Для любого хозяина идея превратить отходы в топливо, или даже на этом заработать денег, является привлекательной. В принципе, сделать пеллеты своими руками реально, но ожидать от них промышленного качества не стоит. Заставить на работать импортный пеллетный котел на самодельных гранулах вряд ли получится, но самодельный или твердотопливный агрегат отлично с ними справляется.

Оборудование, которое необходимо для производства пеллет из опилок или щепы

Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:

• Крупное дробление сырья. Фрагменты должны быть не более 1,25 см 3 . Это подготовка для более качественной сушки. Для этой операции нужна дробилка.
• Сушка в сушильной камере. Сырье доводят до влажности 8-12%. Камеры есть разных типов, в некоторых используют прямой нагрев (в сушильную камеру подается раскаленный воздух из топки), в других греется теплообменник, а от него — воздух в сушилке. Второй вариант менее эффективен, но в этом случае исключена возможность попадания сажи в сырье. Даже небольшое количество сажи способно окрасить щепу. В результате по качеству пеллеты могут относится к «белым» (если использовали соответствующее сырье), а по цвету — к серым.
• Мелкое дробление. Просушенную древесину подают в дробилки (обычно молоткового типа). На выходе фрагменты древесины имеют размеры на более 1,5 мм для белых и серых пеллет, и 4 мм для промышленных.
• Увлажнение. Древесные волокна с малой влажностью не смогут склеиться. Потому их увлажняют. Если используются отходы сосны, ели, впрыскивается вода. Сырье из твердых пород — дуба, березы, бука — обрабатывается горячим паром.
• Прессование. Тут работают прессы разных конструкций. Сырье продавливается через матрицу (плоскую или круглую), которые и формируют цилиндры заданных размеров.
• Охлаждение. Под воздействием высокого давления пеллеты нагреваются до 70-90°C. В таком состоянии они легко крошатся, потому их оставлют остывать.
• Готовые гранулы просеиваются (от остатков не склеившихся частиц) и фасуют.

Как видите, процесс многоступенчатый, требует довольно большого количества оборудования. Тем не менее, при наличии дешевого или бесплатного сырья производить пеллеты своими руками выгодно.

Особенности производства пеллет из соломы

Сделать пеллеты из соломы проще. Она изначально идет сухой, потому этап сушки отсутствует. Если же есть мокрая солома, ее сушат в естественных условиях на солнце, а затем измельчают и подмешивают к сухой, добиваясь тем самым требуемой влажности исходного сырья перед прессованием.

Легче происходит и измельчение. Для этого требуется соломорезка, которая сразу нарезает сырье на фрагменты требуемой длины. Так что измельчение тоже проходит за один раз. После доведения массы до требуемой влажности, ее продавливают через пресс. И тут все проще: так как сырье более мягкое, усилий требуется меньше. Менее мощное оборудование — меньшие затраты. При этом производительность линии может быть высокой.

Как видите, оборудования для производства пеллет из соломы требуется меньше, да и затрат времени и энергии тоже меньше.

Самодельные грануляторы

Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:

Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор.

Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей

Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.

Изготовление матрицы под готовый шнек.

Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.

После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.

Как сделать гранулятор с плоской матрицей

Сначала надо разобраться с тем, как он устроен. Все отлично продемонстрировано в видео.

Устройство пеллетайзера с плоской матрицей

В следующем ролике довольно подробные пояснения по процессу изготовления матрицы и роликов.

Оборудование для производства пеллет в домашних условиях

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:

1. Делаем матрицу. Если ее делать своими руками, то потребуется дисковая заготовка толщиной от 20 мм, если она будет меньше, то матрица быстро будет деформироваться. А вот диаметр может быть разным, от него зависит производительность оборудования. Например, если диаметр составит 50 мм, а двигатель порядка 30 кВт, то можно будет получить до 350 килограмм пеллет в течение часа. А если объемы ожидаются меньшие, то хватит матрицы и до 30 см в диаметре. В центре диска нужно просверлить отверстие по диаметру вала редуктора, далее выполняется паз для жесткой посадки. А отверстия для прессования и выхода гранул должны иметь форму конуса.
2. Ролики или шестеренки для катков нужно выбирать таким образом, чтобы ширина сопоставлялась с рабочей зоной матрицы. Наденьте на вал шестерню, затем он закрепляться муфтой перпендикулярно оси выходного вала редуктора.
3. В зависимости от размера матрицы нужно сварить цилиндрический корпус оборудования на основе листового металла или трубы. Корпус включает две части: в верхнюю загружается сырье, а затем после прохождения сквозь систему роликов и матрицы в готовом виде гранулы переходят в нижнюю часть корпуса, затем по лотку они высыпаются в емкость. А матрица должна свободно внутри верхней части корпуса передвигаться с минимальным зазором. Внизу корпуса проделывается отверстие для выхода пеллет, к нему приваривают лоток на основе листового материала или труб.
4. Выходной вал редуктора должен размещаться внизу корпуса конструкции посредством подшипников и муфты.
5. Чтобы было удобно чистить и обслуживать корпус, верх и низ корпуса должен быть разъемными и соединяться на болты посредством приваренных ушек. В корпус ставят матрицу и ролики.
6. Гранулятор ставят на раму на основе швеллера или уголка и жестко на ней закрепляют. Затем крепится электродвигатель и его выходной вал присоединяют к редуктору.
7. С внешней стороны раму и остальные детали красят краской по металлу. Далее, подключается двигатель и выполняется пробный запуск.

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.

Инструкция по изготовлению гранулятора для пеллет

Для топки дровяных печей и каминов, а также твердотопливных котлов в последние годы используют не только дрова, но и прессованные гранулы или брикеты из отходов деревообработки – пеллеты. В отличие от сжигания дров, наносящего вред экологии, использование пеллет решает проблему утилизации опила, щепы, коры древесины, и позволяет получить высокоэффективное и экологически чистое топливо.

Брикеты промышленного производства имеют низкую остаточную влажность, хорошо разгораются, длительно поддерживают горение и не вызывают появления копоти, нагара и сажи, что особенно удобно при топке камина. Однако, цена их сопоставима со стоимостью сухих березовых дров. Поэтому при наличии больших объемов древесных отходов целесообразно сделать установку для изготовления пеллет своими руками.

Оборудование для производства пеллет

Пеллеты делают из опила, щепы, коры деревьев, а также из отходов сельскохозяйственной деятельности – жмыха, лузги, соломы. Сырье предварительно измельчают до размера частиц 3-5 см, просушивают в сушилках до влажности 15%, после чего помещают в дробилку мелкого дробления. Полученную массу с величиной фракции не более 2 мм загружают в пресс, где сырье прессуется. На выходе из пресса получаются гранулы с влажностью не более 12%, размер гранул зависит от конструкции оборудования. Гранулы собирают в мешки, укупоривают и используют для розжига и топки печей и котлов.

Таким образом, для самостоятельного изготовления пеллет понадобится такое оборудование:

1. Дробилка или измельчитель древесины. Если в качестве сырья вы планируете использовать опилки или лузгу, этот этап производства можно пропустить. Для использования обрезков пиломатериалов, веток, коры, некондиционной доски дробление является обязательным этапом.
2. Сушилка для сырья барабанного или аэродинамического типа. Сушилку можно изготовить своими руками из металлической бочки.
3. Дробилка мелкого дробления, в которой происходит измельчение крупного сырья до состояния опилок.
4. Пресс для пеллет или гранулятор с плоской или цилиндрической матрицей. Применение гранулятора исключает необходимость мелкого дробления сырья, так как в нем происходит одновременное перемалывание и прессование гранул.

Наиболее рациональным выходом для домашнего производства пеллет можно считать использование гранулятора с матрицей плоского типа – этот вид оборудования можно сделать своими руками, не прибегая к покупке дорогостоящих комплектующих. Измельчитель и дробилка в этом случае вам не понадобятся, а необходимость в сушильной камере зависит от влажности сырья.

Требования к сырью

Как уже говорилось, основным параметром, от которого зависит качество получаемыхпеллет – это влажность исходного сырья. Для изготовления гранул, хорошо удерживающих форму и горение, нужна измельченная древесина с влажностью 12-15%. Достичь такой влажности можно двумя путями: использовать опилки и щепу от высушенной древесины или досушивать сырье в сушильном барабане.

Из древесных отходов наиболее популярны опилки хвойных пород – благодаря высокому содержанию смолы и лигнина, гранулирование происходит быстрее, а готовые пеллеты лучше держат форму. В сырье не должно содержаться крупных включений, посторонних предметов, металлических деталей. Для этого его необходимо не только просушить, но и просеять.

Конструкция гранулятора для пеллет

Гранулятор – это емкость с установленной внутри плоской или цилиндрической матрицей. Цилиндрическая матрица – это перфорированный барабан, внутри которого вращаются катки. Уплотненная масса с помощью катков вдавливается в прессовальные каналы – отверстия в барабане, и после прессования гранул и выхода их с внешней стороны срезается ножами.

Гранулятор с плоской матрицей работает по тому же принципу, но матрица в нем представляет собой перфорированный диск, жестко закрепленный на валу. При вращении матрицы катки аналогичным образом спрессовывают сырье и вдавливают его в отверстия в диске. Прессовальные каналы имеют форму сужающийся к выходу конус, что позволяет максимально уплотнять гранулы. Диаметр отверстий обычно не превышает 8-10 мм.

Для установки по прессованию пеллет можно взять готовую матрицу и катки – их продают в качестве запчастей производители грануляторов для комбикорма, а можно изготовить самостоятельно из листового металла толщиной не менее 20 мм и подходящих шестерен, закрепленных на валу.

Приводом для гранулятора обычно служит электродвигатель мощностью не менее 15 кВт, и редуктор. Частота вращения матрицы должна находиться в пределах 60-100 оборотов в минуту. Вал, на котором закреплена плоская матрица, может быть ориентирован как вертикально, так и горизонтально, при этом необходимо предусмотреть емкость для загрузки сырья и выгрузки готовых гранул.

Видео — гранулятор для изготовления пеллет

Технология изготовления гранулятора

1. Изготовление матрицы. Если вы решили изготовить матрицу самостоятельно, вам понадобится заготовка в виде диска толщиной не менее 20 мм. При меньшей толщине матрица быстро деформируется. Диаметр матрицы может быть любым, от него зависит производительность. Так, при диаметре 50 мм и двигателе 25-30 кВт вполне можно получать 300-350 кг пеллет в час. Для меньших объемов достаточно матрицы 25-30 см в диаметре. В центре диска сверлят отверстие по диаметру вала редуктора и выполняют паз для жесткой посадки. Отверстия для прессования и выхода гранул выполняют в виде конуса.

Гранулятор с матрицей плоского типа для изготовления пеллет, сделанный своими руками, способен решить проблему отопления дома площадью до 150 квадратных метров. Полученные гранулы можно использовать как для сжигания в печи или камине, так и для твердотопливных котлов. При этом вам не придется задумываться об утилизации отходов переработки древесины и сельскохозяйственного сырья.

Пеллеты своими руками

Дата публикации: 11 января 2015

Разнообразные виды альтернативного топлива все больше приобретают популярность в индивидуальных хозяйствах. Это и не удивительно: энергоносители стремительно дорожают с каждым днем, и содержание частного дома или коттеджа обходится недешево, особенно в отопительный период.

Одним из таких, входящих в моду, вариантом топлива являются пеллеты – гранулы, изготовленные из биологического сырья (древесных отходов, шелухи, соломы, торфа, куриного помета, подсолнечной лузги и так далее). Наиболее распространенными являются древесные пеллеты, изготавливаемые из отходов деревообрабатывающих производств.

Наиболее простой вариант – приобрести готовые пеллеты. Но те, кто заинтересован в экономии, предпочитают изготавливать пеллеты собственными руками.

Что требуется для изготовления пеллет собственными руками

Чтобы изготавливать пеллеты самостоятельно, требуется пресс-гранулятор и место, где его установить. Но наличие пресса не поможет, если нет доступа к исходному сырью – именно оно является критическим условием, если вы задумали изготавливать пеллеты собственными руками.

Оптимально, если где-то неподалеку находится деревообрабатывающее производство, где можно купить или даже получить бесплатно опилки, щепу и так далее (на многих производствах подобные отходы готовы отдать даром, лишь бы не возиться с их утилизацией).

Рассчитывая, будет ли выгодно производство пеллет собственными руками, нельзя забывать о транспортных расходах. Если деревообрабатывающее производство находится совсем рядом, то транспортные расходы невелики, но если сырье приходится возить издалека, то могут возникнуть определенные проблемы.

Какое сырье является оптимальным для самостоятельного производства пеллет

Если изготавливать пеллеты из древесных отходов, то нужно следующее оборудование:

• Дробилка для измельчения сырья;
• Сушилка;
• Дробилка мелкого дробления;
• Пресс-гранулятор с матрицей.

Все необходимое оборудование стоит недешево. Однако, дробилки требуются только в том случае, если в качестве сырья используются такие отходы, как ветки, кора, некондиционная доска и так далее. Если же использовать древесные опилки, лузгу и другие мелкие отходы деревообрабатывающего производства, то без дробилок можно обойтись, ведь они предназначены именно для того, чтобы измельчать сырье до состояния опилок.

Сушилка – необходимое оборудование в производстве пеллет. Однако, если исходное сырье является отходами от хорошо высушенной древесины, то и без сушилки можно обойтись, а, следовательно, значительно сократить расходы на приобретение оборудования для пеллетного производства.

Фактически, только пресс-гранулятор является действительно необходимым оборудованием, которое нужно вне зависимости от того, какое именно сырье применяется.

Если исходить из необходимости того или иного оборудования, то становится очевидным, что оптимальным сырьем для самостоятельного производства пеллет являются древесные опилки и/или лузга, при этом – хорошо просушенные. Если в качестве сушки имеются какие-либо сомнения, то можно соорудить сушилку самостоятельно, используя металлические бочки (различные варианты изготовления сушилок можно найти в Интернете – со схемами, чертежами и пошаговым видео).

Можно ли изготовить пресс-гранулятор самостоятельно

Самый простой способ обзавестись устройством по производству пеллет – приобрести пресс-гранулятор, рассчитанный на производство малых объемов (до 100 кг в час), так называемый мобильный гранулятор. С учетом стоимости оборудования и цены на готовые пеллеты, срок окупаемости составит около двух лет.

Более сложный, но и более дешевый способ, — изготовить пресс-гранулятор собственными руками. При этом матрицу и катки для пресса можно приобрести готовыми – они являются запчастями для грануляторов, производящих комбикорма, и имеются в продаже. Сложнее, но, естественно, дешевле, сделать все своими руками.

Для изготовления матрицы используется заготовка – диск толщиной от 2 см и более (более тонкие диски использовать не рекомендуется – такие матрицы будут часто выходить из строя). Диаметр диска подбирается в зависимости от желаемой производительности установки: чем больше диаметр – тем выше производительность.

Корпус пресса сваривается из листового металла, также можно использовать металлическую трубу. Размер корпуса напрямую зависит от размера матрицы, при этом между краями матрицы и корпусом должен быть минимальный зазор, но вращение матрицы внутри корпуса должно быть свободным.

В нижней части корпуса пресса закрепляется редуктор, приваривается лоток. К редуктору крепится электродвигатель, мощность которого должна быть не менее 15 кВт. Готовое устройство закрепляется на металлической раме.

Вам нужно войти, чтобы оставить комментарий.

Производство пеллет

Запасы угля и природного газа не бесконечны. Поэтому люди постоянно занимаются поиском альтернативы привычным видам энергоносителей: в качестве адекватной замены вполне можно рассматривать прессованные древесные гранулы, обладающие высокой теплотворностью и удобной для транспортировки формой.

Вторая причина, по которой производство пеллет привлекает внимание предпринимателей — это специфика сырьевой базы: для изготовления гранул используются преимущественно отходы деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Опилки, щепу, солому и лузгу подсолнечника можно приобрести по достаточно условным ценам, что в сочетании с высокой стоимостью готовой продукции значительно повышает рентабельность предприятия.

Наконец, доступное предпринимателю оборудование позволяет обустроить цех в любом небольшом помещении, вплоть до собственного гаража, а уровень автоматизации технологических линий требует минимального участия человека в производственном процессе. Данные обстоятельства превращают изготовление топливных гранул в выгодный бизнес, который с каждым днем становится все более востребованным.

Описание продукта

Древесные пеллеты представляют собой небольшие цилиндры диаметром 4–10 мм, изготовленные путем прессования предварительно измельченных и высушенных отходов под давлением 300 атмосфер при температуре свыше 100°С. Номинальная влажность готового продукта устанавливается на уровне 8–10%, что в несколько раз меньше аналогичного показателя для свежеспиленной древесины. Поэтому гранулы можно считать концентрированной формой твердого топлива, при сжигании которого выделяется большое количество тепла. Перечисляя прочие достоинства пеллет, также необходимо упомянуть, что:

• Удельная теплота сгорания древесных гранул находится в пределах 4,3–5,0 кВт/кг, что в два раза превышает теплотворность обычных сосновых дров;
• Благодаря стандартным размерам пеллет можно существенно упростить процедуру ухода за котлом и автоматизировать процесс поступления топлива в камеру сгорания;
• В отличие от древесины и угля, гранулы сгорают практически полностью — массовый остаток золы не превышает 0,7–1,0% от первоначального веса топлива;
• При горении пеллеты не выделяют вредных веществ, за исключением углекислого газа, водяных паров и небольшого количества монооксида углерода.

Второй показатель, подлежащий регламентированию — это зольность (отношение массы золы к массе исходного материала). В Соединенных Штатах ее величина для гранул первой категории устанавливается на уровне 1%, а в странах Европы —0,7%. Максимально допустимое значение зольности для пеллет второй категории не должно превышать 3%: найти покупателей для продукции, не соответствующих указанным стандартам, на европейском рынке практически невозможно. Доля массового остатка золы возрастает вместе с увеличением содержания примесей, поэтому качество сырья следует тщательно контролировать на каждом этапе производства.

Помимо этого, к топливным гранулам предъявляют и другие требования, касающиеся их внешнего вида и физических свойств:

• Пеллеты должны быть ровными, с гладкой блестящей поверхностью, без признаков разрушения или осыпания;
• Насыпная плотность гранул должна превышать 600 кг/м³;
• Допустимая влажность продукта — не более 10%;
• Пеллеты в массе должны быть одинакового размера и цвета;
• Цвет гранул первой категории — желтый или светло-коричневый, второй категории — с незначительными темными вкраплениями, торфяных и растительных видов — от темно-серого до черного.

Рассматривая производство пеллет как бизнес, ориентированный в основном на экспорт, предприниматель должен изучить местные стандарты покупателей и адаптировать оборудование для выпуска продукции с заданными характеристиками.

Области применения

1. Сжигание в промышленных котлах. Благодаря одинаковым размерам и однородной структуре гранул появилась возможность установки на котлы дополнительного оборудования, предназначенного для автоматизации подачи топлива;
2. Сжигание в домашних печах и каминах. Низкий уровень зольности гранул позволяет успешно применять их для обогрева частных домов или коттеджей. При этом отсутствует необходимость какой-либо переделки обычных твердотопливных котлов;
3. Применение в качестве топлива для костра. Небольшой вес и высокая теплотворность превращают пеллеты в удобное топливо для туристов, которое можно использовать для разведения костров на природе — в походных условиях или на пикнике;
4. Наполнение туалетов домашних животных. Гранулы характеризуются хорошими поглощающими свойствами и активно впитывают влагу, вследствие чего их часто применяют в качестве наполнителя для лотков или подстилочного материала для клеток с домашними животными;
5. Утепление строительных конструкций. Пеллеты насыпают в промежутки и пустоты между стенами и перекрытиями для дополнительной теплоизоляции помещений;
6. Адсорбция жидкостей. В автомастерских и на АЗС древесные гранулы можно использовать в качестве посыпки на пол для быстрого поглощения технических или горюче-смазочных жидкостей;
7. Мульчирование и удобрение. Садоводы укрывают пеллетами поверхность грунта вокруг растений для предотвращения быстрого охлаждения или пересыхания почвы. Кроме того, торфяные гранулы служат неплохим органическим удобрением, а древесные — субстратом для выращивания различных видов грибов.

• 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).

Технология производства

1. Первичное дробление. Необходимо при использовании в качестве исходных материалов горбылей, обрезков досок, пней и прочих крупных отходов. Дробилка измельчает их до размеров мелкой щепы (25х25х2 мм), после чего подготовленное сырье при помощи шнекового транспортера подают в сушильную установку;
2. Сушка. Для сушки используют аэродинамические или барабанные системы. Горячий воздух, поступивший по рукаву из теплогенератора в сушильную камеру, в течение нескольких минут обдувает щепу, что приводит к интенсивному испарению содержащейся в ней жидкости. Итоговая влажность сырья должна находиться в пределах 8–12%: пересушенная древесина склеивается значительно хуже, а содержащая избыточное количество воды — плохо горит. По окончании процесса отработанные газы удаляются дымососом в атмосферу, а высушенные частицы осаждаются в циклоне и направляются на дальнейшее измельчение;
3. Мелкое дробление. В молотковых дробилках щепа превращается в древесную муку: размер фракции на выходе обычно не превышает 1 мм. Такая операция необходима для эффективного склеивания гранул при прессовании. Затем порошкообразное сырье подается транспортером в приемный бункер увлажняющей установки;
4. Увлажнение. На следующем этапе технологического процесса используют смеситель. Основной функцией данного оборудования для производства пеллет является корректирование влажности излишне пересушенного материала для достижения оптимального уровня 8–9% при помощи обработки водой или паром. После завершения обработки сырье поступает в приемник гранулятора;
5. Прессование. В грануляторе для производства пеллет древесная мука продавливается роликами через конические отверстия в твердосплавной матрице. При резком сжатии температура сырья возрастает до 100–120°С, лигнин становится мягким и склеивает частицы исходного материала. Затем нож разрезает выдавленные из матрицы цилиндры на гранулы требуемой длины, а транспортерная лента переносит их на участок охлаждения;
6. Охлаждение. Температуру готового продукта снижают до 65–70°С с помощью охладительной колонны, в которой подаваемый вентилятором поток воздуха движется навстречу гранулам, отнимает у них тепло и сдувает лишнюю древесную муку. Горячий воздух выбрасывается в атмосферу, пыль поступает на повторную переработку, а гранулы попадают на транспортер, перемещающий их в бункер расфасовочной машины;
7. Фасовка. В зависимости от пожеланий потребителей, продукцию расфасовывают либо в мешки по 10–50 кг, либо в тару большой емкости, вмещающую 500–1000 кг пеллет. Для разных видов упаковки используются разные фасовочные приспособления, причем стоимость их достаточно высока. Поэтому в бизнес плане производства пеллет необходимо рассматривать этот этап в комплексе с решением проблемы сбыта во избежание дополнительных затрат на покупку оборудования.

Производственный цех

Размеры и планировка помещения определяются прежде всего мощностью оборудования: небольшой цех можно разместить даже в гараже, тогда как для линии, выпускающей до 500 кг пеллет в час, требуется как минимум 250 м². Кроме того, еще 200 м² нужно выделить для хранения сырья и готовой продукции. Общие требования к помещению при этом будут выглядеть следующим образом:

• Суммарная площадь — от 450 м²;
• Соответствие нормам, действующим для пожароопасных видов производства (опилки и древесная пыль считаются горючими и взрывоопасными материалами);
• Наличие водоснабжения (необходимо для работы парогенератора);
• Возможность подключения к электрическим сетям мощностью от 120 кВт (при использовании электрических барабанных сушилок — 400 кВт);
• Наличие твердого покрытия пола (станки для производства пеллет монтируются на бетонном основании толщиной от 200 мм);
• Высота потолков более 8–10 м (необходимый минимум для установки бункеров);
• Наличие подъездных путей для грузовых автомобилей.

Оборудование

Существует множество вариантов комплектации линий по производству пеллет: поставщики оборудования предлагают предпринимателям на выбор как небольшие автономные установки мощностью 50–150 кг/ч, так и полноценные мини-заводы, выпускающие десятки тонн древесных гранул за смену.

Главным элементом любого комплекса является гранулятор: на рынке представлены модели с дизельным двигателем, электроприводом либо приводимые в действие при помощи вала отбора мощности. Последний вариант считается самым экономичным, однако он требует наличия самого трактора. Кроме того, остальное производственное оборудование требует подключения к электрическим сетям — соответственно, при прочих равных условиях начинающему предпринимателю целесообразнее отказаться от покупки дополнительного оснащения и отдать предпочтение второму варианту.

Перечень оборудования, необходимого для изготовления пеллет, не ограничивается технологической линией. Предпринимателю придется дополнительно купить погрузчик для перевозки сырья, грузовой автомобиль для доставки готовой продукции, а также оснастить оргтехникой рабочие места директора и бухгалтера.