Пеллеты своими руками в домашних условиях

Как сделать пеллеты из опилок

Производство пеллет стало популярно совсем недавно– с тех пор, как резко выросли цены на обычные теплоносители. Этот альтернативный вид топлива дает немного меньше тепла, зато позволяет существенно экономить, ведь стоит дешевле угля или дров. Оказывается, можно еще больше сократить расходы на отопление, если производить пеллеты самостоятельно. Сделать это несложно, но понадобится специальное оборудование – обо всем по порядку в этой статье.

Что такое пеллеты, и в чем их преимущество

Пеллеты – это прессованные гранулы измельченного сырья. В качестве сырья может использоваться солома, древесные опилки, лузга подсолнечника, риса или гречихи. Все эти компоненты дают различный КПД, зато стоят совсем недорого, ведь, по сути, являются отходами деревообрабатывающей или сельскохозяйственной промышленности.

Топить пеллетами обычные котлы нельзя, для этих целей необходимо приобретать специальные пеллетные печи. Но практика показывает, что и в твердотопливных котлах прессованные отходы горят тоже неплохо.

По качеству различают три типа пеллет:

1. Белые – первоклассные гранулы, изготовленные из чистых древесных опилок без посторонних включений и коры. Топить такими пеллетами одно удовольствие, ведь они практически не оставляют золы (всего 0,5% от массы сожженных гранул) и дают большое количество тепла.
2. Серые пеллеты могут содержать небольшой процент хвои, коры или посторонних включений, но зольность их не должна превышать 1,5%.
3. Темные пеллеты используют только в промышленных котлах. Они отличаются не только зольностью (до 5%), но и размерами. В качестве сырья для этих пеллет, чаще всего, используют солому или лузгу.

Для отопления частных домовладений используют пеллеты белого или серого цвета. Такие гранулы имеют диаметр до 8 мм и выделяют около 4,7 кВтч тепла.

Использовать для обычных котлов промышленные пеллеты нельзя, так как эти гранулы после сгорания оставляют много золы, а так же, содержат мелкую фракцию (пыль), которая легко забьет сопла и горелки пеллетного котла.

Достоинства пеллет перед другими видами топлива очевидны:

• пеллеты абсолютно экологичны, так как состоят всего из одного компонента – опилок природного происхождения;
• низкий процент зольности позволяет редко обслуживать котлы, отопление практически полностью автоматизировано;
• компактные пеллеты удобно хранить и легко транспортировать;
• стоимость материала существенно ниже цены на уголь или дрова;
• хорошая теплоотдача при сгорании опилок;
• изготовить пеллеты из опилок можно в домашних условиях, тем самым сэкономив еще больше денег.

Как своими руками сделать пеллеты из опилок, соломы или лузги

В первую очередь, необходимо произвести тщательный расчет целесообразности этого мероприятия. Если сырье для гранул бесплатное или досталось хозяину за бесценок, то реализация идеи будет выгодной.

Для производства пеллет нужны две составляющих: сырье и оборудование. Опилки, лузга или солома тоже подойдут не всякие, их нужно предварительно подготовить:

1. Только древесина мягких пород позволит изготовить качественные пеллеты. Опилки твердых сортов дерева придется смешивать с более мягкими, иначе гранулы не будут формироваться – пеллеты рассыплются в порошок, а при горении дадут большое количество золы.
2. Влажность опилок играет далеко не последнюю роль в производстве пеллет – она должна быть на уровне 12%. Более влажные опилки придется предварительно высушивать (солома и лузга, как правило, изначально хорошо высушены), а пересушенное сырье необходимо смочить, иначе гранула не сформируется.
3. Опилки крупной фракции необходимо измельчить, так как в гранулятор подаются опилки или солома, предварительно порезанные на небольшие кусочки.

Исходя из этих требований, несложно определить количество единиц оборудования в технологической линии для изготовления пеллет своими руками:

• дробилка для первичного измельчения веток, щепы и коры;
• сушка или сушильная камера;
• еще одна дробилка для более мелкого и качественного измельчения опилок;
• увлажнитель для опилок;
• гранулятор;
• охладитель готовых пеллет.

О каждом из этих приборов нужно рассказать подробнее, но самого большого внимания заслуживает именно рабочий инструмент – гранулятор или пресс для выдавливания гранул.

Предварительная обработка опилок

Перед прессованием сырье для пеллет должно пройти несколько стадий подготовки:

• первичное измельчение, в ходе которого режутся ветки, ломается кора, сучки и другие твердые и крупные фрагменты, которые могут попасться в древесных опилках. Для этих целей необходимо использовать дробилку, способную измельчить опилки до размеров в 1,25 см³. Избежать этой стадии можно, если использовать качественные опилки мебельного или столярного производства, солому или лузгу.
• Сушить опилки необходимо в специальных камерах с высокой температурой. Влажность материала после этого этапа не должна превышать 8-12%.
• В мелких дробилках молоткового типа высушенные опилки измельчаются до фракции в 1,5 мм. Солому нарезают специальными ножницами.
• Для того чтобы порошок из опилок или сена мог скомковаться, его необходимо снова увлажнить. Опилки из мягких пород дерева орошаются водой, а опилки из дуба или бука необходимо обработать горячим паром.

Прессование сырья

Гранулятор – самая главная и самая дорогостоящая часть оборудования для производства топливных пеллет. Этот прибор можно купить, но народные умельцы, имеющие доступ к токарному станку и сварочному аппарату, могут изготовить пресс для пеллет своими руками.

Есть несколько типов грануляторов для пеллет:

1. Шнековый пресс напоминает обычную мясорубку – внутри него движется такой же вал, а масса из измельченных опилок продавливается сквозь матрицу с отверстиями. Сделать своими руками такой пресс несложно, но его мощности может не хватить для гранулирования опилок, шнековый гранулятор больше подходит для соломы и лузги.
   
2. Прессы с плоской матрицей – самый популярный тип оборудования в домашнем производстве пеллет. Опилки засыпаются в бункер, на дне которого установлена матрица с отверстиями, по этой плоской матрице катаются два зубчатых цилиндра, которые и прижимают опилки к отверстиям, продавливая их и формируя гранулы. Сделать такой гранулятор вполне можно и самостоятельно, только нужно уметь пользоваться фрезерным и токарным станком. Есть детали пресса и в продаже, что позволяет просто собрать прибор из готовых частей. Достаточно приобрести электродвигатель и металлическую матрицу, после чего нужно собрать из всех деталей прессовальную машину для пеллет.
   
3. Прессы с цилиндрической матрицей считаются самыми производительными, поэтому, чаще всего, используются в промышленных масштабах. Принцип их действия такой же, как и предыдущих грануляторов, только зубчатые валики находятся внутри большого цилиндра с отверстиями, и катаются по его стенкам, продавливая массу из измельченных опилок. Снаружи установлен нож, который срезает гранулы нужной длины.
   

Окончательный этап

В процессе прессования опилки нагреваются до 70-90 градусов, в таком виде гранулы очень ломкие, они легко могут раскрошиться и испортиться. Поэтому пеллеты сразу после выхода из гранулятора необходимо охладить. Для этого их укладывают на плоские поддоны и обдувают прохладным воздухом либо оставляют остывать в естественных условиях.

После охлаждения гранулы становятся твердыми, их уже не так легко разломать. Теперь пеллеты нужно просеять, чтобы отделить несформировавшиеся части, пыль и мелкий древесный порошок – все это становится причиной появления лишней золы на стенках котла.

Просеянные пеллеты из опилок можно сложить в полиэтиленовые мешки и хранить до следующего отопительного сезона.

Целесообразность производства пеллет

Самостоятельное изготовление пеллет может быть обоснованно только в нескольких случаях:

1. Когда у хозяина есть бесплатное сырье для гранул.
2. Если есть возможность изготовить оборудование для технологической линии самостоятельно, а не покупать дорогие детали.
3. В случае если производительность линии будет такой, которая позволит изготавливать пеллеты на продажу, то есть объемы производства будут выше собственных потребностей.

Остальные варианты не будут выгодными для хозяина частного дома, в таких случаях дешевле будет купить готовые пеллеты для своего котла. Но, если есть возможность бесплатно установить оборудование и получить опилки, обязательно нужно ею воспользоваться!

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.

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.

Как делать гранулированные пеллеты своими руками

Актуальность производства пеллет на сегодня достаточно весома.

Древесные гранулы используются как топливо для печей и котлов.

Но также сегодня это неплохая бизнес-идея для постоянного заработка ведь это экологическое топливо с большой теплоотдачей.

Ведь это не только хорошее топливо, но и чистое биотопливо.

Так можно ли организовать производство гранул своими руками и сколько это будет стоить?

Разновидности топливных пеллет

Пеллеты – это прессованная биомасса, которая обладает определенной энергетической ценностью. Наиболее востребованы сегодня – древесные пеллеты. Они имеют ряд преимуществ над обычными дровами.

Помимо древесных, существуют такие виды пеллет:

• растительные гранулы (прессованная шелуха подсолнечника, соломы и т. д.);
• торфяные гранулы;
• прессованный уголь;
• твердые бытовые отходы.

Древесные топливные гранулы заслужили первое место в рейтинге пеллет, благодаря ряду достоинств:

• снижение уровня загрязнения окружающей среды углекислым газом;
• уменьшение количества выделения диоксида серы;
• риск возникновения пожара из-за пролива топлива сведен к нулю;
• большая отдача тепла по сравнению с досками, щепками или корой;
• компактность в хранении;
• возможность расположения гранул рядом с любыми жилыми помещениями, в связи с отсутствием биологической активности пеллет;
• возможность изготовления древесных гранул своими руками.

Заводская технология

Заводскую технологию изготовления прессованных гранул можно разделить поэтапно:

1. Крупное первоначальное дробление сырья;
2. Сушка;
3. Измельчение результатов дробления;
4. Водоподготовка сухой основы;
5. Прессование;
6. Охлаждение.
7. Расфасовка готовых гранул.

На первом этапе производства сырье подается в дробилки для измельчения. Материал на выходе габариты 25×2 мм. Это позволяет просушивать переработанное сырье в специальных сушилках, затем еще раз дробить его.

Сырье с превышенной влажностью прессуется хуже и полученные гранулы для сжигания не годятся. Посему сушка – этап, который нельзя исключать.

Сушка имеет два вида: ленточная или барабанная. Выбирается сугубо в зависимости от сырья и желаемого результата на выходе. Процесс сушки – самый энергозатратный на всем производстве. Тем не менее, избежать этого процесса невозможно.

Подготовленное для пресса сырье не должно превышать размера в 4 мм. Для их измельчения используют специальные дробилки. Среди них наиболее подходящие – молотковые мельницы. Хороший продукт на выходе можно определить по его весу: около 150 кг на м³ – знак отличного качества.

Необходимая влажность материала для прессования составляет 10%±1%. При сильной пересушке, сырье насыщается паром или водой.

В результате прессования получаются гранулы в форме цилиндров, диаметром от 6 до 25 мм. Так как свежеизготовленные пеллеты имеют температуру 70–90 °C, их необходимо охладить перед расфасовкой. Для охлаждения используют производственные вентиляторы.

Готовые охлажденные гранулы зачастую хранятся в бункерах и складских помещениях, но для более длительного сохранения их качеств, рекомендуется поместить их в большие мешки.

Как выбрать тепловой насос для отопления дома, в нашей статье.

Самостоятельное изготовление

Для изготовления пеллет используются как целые производственные линии, так и мини-грануляторы. Последние оснащаются самыми разными видами приводов: начиная от дизельных двигателей, заканчивая приводами вала трактора. Последний вид привода обеспечивает наиболее высокую производительность.

Полностью укомплектованная производственная линия выглядит так:

1. Измельчитель (щепорез);
2. Сушилка;
3. Гранулятор;
4. Вентилятор или другой охладитель для пеллет.

Выбирая гранулятор, стоит знать, что агрегат, оснащенный электродвигателем довольно большой в размерах, и может использоваться только стационарно. Что касается грануляторов с дизельными двигателями – они достаточно мобильны и могут применяться там, где древесное сырье всегда находится в больших количествах: лесопилки, мебельные фабрики и др.

Твердотопливный котел длительного горения, сделанный своими руками позволит значительно сэкономить средства и создать хорошую альтернативу топливным котлам. Читайте.

В нашей статье вы узнаете о преимуществах котлов на дровах и электричестве.

Охарактеризовать конструкцию гранулятора вкратце можно так: это емкость, в которой установлена матрица. Матрицы бывают двух видов:

Названия говорят сами за себя. Цилиндрическая матрица – это перфорированный барабан, внутри которого находятся вращающиеся катки. Дробленая биомасса вдавливается в круглые отверстия барабана, прессуется и срезается ножами.

Плоская матрица – это плоский диск, закрепленный на валу гранулятора. Принцип работы такой же, как у цилиндрической матрицы.

Аппарат работает от редуктора и двигателя мощностью не менее 15 кВт. Для крепления матрицы используется вертикальный или горизонтальный вал. Дополнительные составляющие гранулятора: емкость для биомассы и готовых пеллет.

Чтобы изготовить гранулятор своими руками понадобятся следующие материалы:

• металлические уголки, листы, элементы крепления;
• матрица;
• вал вращения;
• сварка, болгарка, набор электродов, сверл и других расходных материалов.

Начинать следует с создания станины. Для этого уголок разрезают и соединяют куски сваркой. Далее, с помощью сварки и металлического листа делается основание гранулятора – короб.

В верхней горизонтальной грани вырезается отверстие по диаметру матрицы. Оно используется также для загрузки сырья. По окружности отверстия необходимо сделать бортик из листа шириной 7–10 см. Крепится все с помощью сварки.

В нижней части сварки вырезается отверстие диаметром по размеру вала вращения матрицы. На боковой грани делается квадратное отверстие для выхода готовых пеллет. К нему крепится металлический лоток небольшого размера.

Вал вращения устанавливается и закрепляется в короб с помощью гаек. Матрица крепится на валу так, чтобы ее поверхность и верхняя грань короба находились на одном уровне. Короб устанавливается и крепится на станину с помощью болтов. Двигатель так же прикрепляется на станину. Вал мотора и матрицы соединяется ремнем.

На верхнем отверстии короба устанавливается раструб. Так, сырье будет засыпаться наиболее удобно. Раструб можно сделать из жестяного ведра без дна или металлического листа. В завершение устанавливается каток на матрицу. После этого агрегат полностью готов к работе.

Что касается требований к сырью, то они не такие уж и высокие. Главное, чтобы фракции были однородной массой сторонних без примесей (камней, железа, песка и т. д.) размером не более 5 см. Влажность не столь принципиальна, ведь для ее регулировки есть сушка.

Стоимость, сравнение изготовления и покупки

Цена покупных пеллет на сегодня варьируется от 6600-7700 руб. за тонну. По этой цене и рассчитывается примерный срок окупаемости затрат на открытие бизнеса на пеллетах.

Стоимость готовой производственной линии, выпускающей 700 кг готовых гранул в час, составит около 132000 $. Примерная стоимость каждого элемента цепи в отдельности:

1. Щепорез – 180 тыс. руб.;
2. Гранулятор – от 50 тыс. до 1 млн руб.;
3. Система охлаждения – 400 тыс. руб.;
4. Сушка – от 400 тыс. руб.

Самостоятельное изготовление мини-гранулятора будет менее затратным, но потребует умения обращаться с техникой. Конкретно, стоимость гранулятора своими руками можно рассчитать, исходя из стоимостей материалов:

1. Металлический уголок – от 150 р./м. п.;
2. Металлический лист – от 1 тыс. р.;
3. Мотор-редуктор – от 3 тыс. р.;
4. Матрица – от 8900 р.

Покупать все готовое или делать самому – решать Вам, но то, что бизнес на производстве пеллет актуален и востребован – вещь очевидная.

Решив заняться изготовлением древесных гранул, Вы не только будете получать хороший доход, Ваша работа будет оказывать положительное влияние на окружающую среду. Ведь пеллеты – это самый безопасный вид топлива на сегодняшний день.

Технология производства топливных пеллетов из опилок своими руками и в заводских условиях

Топливные пеллеты — экономный вариант для отопления и возможность построить прибыльный бизнес. Экологически чистое сырье — неплохой источник дохода. При производстве пеллетов используется шнековый гранулятор для опилок. Благодаря высоким характеристикам пеллеты сохраняют природные запасы топлива и сводят к минимуму вредные выбросы в атмосферу. Пеллеты заменяют почти все виды топлива.

Характеристика и виды пеллетов

Пеллеты — спрессованные на специальных шнековых грануляторах бруски одинаковой цилиндрической формы. Опилки поставляют, в основном, деревообрабатывающие комбинаты. Преимущества пеллетов:

• Экологически чистые.
• Применяются для котелен в промышленности и котлов в быту.
• Дают много тепла.
• Не дорогие по себестоимости.
• Удобная транспортировка (при перевозке структура пеллетов не нарушается).

Кроме опилочных пеллетов, производятся следующие:

• Торфяные. Высокого качества, но применяются обычно на крупных производствах. Обладают большим процентом зольности. Бытовые котлы после них придется тщательно очищать.
• Угольные.
• Растительные (из шелухи гречки, кукурузы).
• Из соломы. Получается много пеллет и они дешевые. Процент золы высокий — до 3%, поэтому используются в промышленности. Требуют постоянной чистки котла.
• Из куриного помета.

Стандартным размером считаются пеллеты длиной 50-70 мм и в окружности 6-8 мм. Это зависит от качества используемой древесины в производстве, и какого сорта нужны пеллеты.

Пеллеты также используются в пиролизных котлах. Влажность спрессованных гранул составляет 7-10%. Плотность — 1200-1400 кг/м3.

Характеристики других видов топлива:

Из чего и как делают пеллеты

Изготовление прессованных брусков проходит без химических добавок, что делает производство пеллет из опилок экологически чистым. Это такие же дрова, но спрессованные в компактный размер в виде гранул для транспортировки и отопления.

Опилки гомогенизируются: измельчаются и перемешиваются, пока не получится однородная масса. Далее она подается в специальный шнековый пресс — гранулятор. Он спрессовывает и придает форму. Имеет специальные отверстия. Работает по принципу мясорубки.

Благодаря такой предварительной переработке опилок гранулы отдают намного больше тепла, чем обычные дрова. В процессе прессования и при температурной обработке горючесть пеллетов возрастает в несколько раз.

Для склеивания компонентов используется лигнин — природный компонент древесины. Он под воздействием определенной температуры соединяет составляющие пеллетов.

Показатели качества сырья

Предусматривается однородность структуры и отсутствие мусора. В хороших пеллетах не будет наличия пыли, песка, листвы, мелких частиц металла и камней.

Приветствуется достаточное для склеивания компонентов количество лигнина, смол и остальных клейких веществ. Если они в нужном количестве, то процедура изготовления будет быстрее, а качество выше. Такие пеллеты не будут впоследствии осыпаться.

Материал для пеллет не должен обладать повышенной влажностью. Производство из-за этого замедляется.

Изготовление пеллет в заводских условиях

На предприятии производство пеллет из опилок потребует соблюдения пошагового выполнения всех процессов:

Технология производства

1. Измельчение продукта до небольших размеров: длина до 25 мм, а диаметр 2-4 мм. Этот процесс упрощает работу пресс-гранулятора. Необходимо, чтобы опилки были как можно мельче. От этого напрямую зависит качество.
2. Материал измельчается с помощью дробилки. Процесс может повторяться неоднократно.
3. Опилки поступают в смеситель, а далее в сушильный барабан.
4. Сушка опилок — очень важный этап, так как процент влажности в пеллетах не должен быть меньше 8% и больше 12%. Отклонение от нормы вызовет плохое склеивание компонентов и ухудшение качества горения в котле. Важно высушить опилки до определенного процента влажности.
5. Отработанные фракции в процессе разделения древесных опилок и воздуха попадают в пеллетный котел.
6. Измельчение сырья до состояния муки. Она затем направляется в циклоны, которые отделяют древесину от воздуха.
7. Мука по транспортерам переправляется в бункер производственного гранулятора, а оттуда в смеситель.
8. Смеситель с помощью воды и пара корректирует нужный процент влажности.
9. Разделение на гранулы в промышленном грануляторе. При температуре (250-300 градусов выше 0) и через выбранную матрицу сырье превращается в пеллеты нужного размера. Разрезаются неподвижным ножом.
10. Охлаждение пеллет посредством специального вентилятора и расфасовка.

Производство пеллет из соломы

Сначала идет измельчение соломы до частей длиной 4 мм. Потом дробление до более мелкого состояния в мельничной дробилке. Затем сырье просушиваются в сушильном барабане. Далее обязательно продукт проходит контроль влажности (с помощью воды и пара). Мука из соломы после нескольких процедур измельчения перемещается в гранулятор. Там происходит прессовка и деление на гранулы нужной окружности и длины. В конце гранулы охлаждаются и фасуются.

Гранулятор с кольцевой матрицей

Такой тип матрицы используется на крупных фабриках по производству пеллет: конструкция позволяет перерабатывать 300-500 тонн сырья.

Принцип работы такой: мягкие опилки продавливаются через отверстие в металлической пластине. Так пеллеты формируются, а затем уже разрезаются ножом на нужную длину.

Изготовление пеллет самостоятельно

Изготовление в домашних условиях пеллет — дело прибыльное. Некоторые детали и станки можно самим изготовить, некоторые придется приобрести. Домашнее изготовление пеллет потребует:

• Дробилка. Этот процесс можно пропустить, если продукт для переработки очень мелкий изначально.
• Сушилка в виде барабана. Изготавливается из бочек большого диаметра. Материал — железо.
• Затем сырье превращается в маленькие опилки, почти муку.
• Пресс для пеллет или гранулятор для изготовления гранул. Рекомендуется дома использовать плоскую матрицу.

Как сделать дробилку

Для изготовления этого станка понадобятся следующие материалы:

1. Дисковые пилы — 15-25 штук.
2. Мотор мощностью — от 5 л/с.
3. Шкив (подойдет от генератора ВАЗ), плотный ремень к нему.
4. Подшипники.
5. Для изготовления рамы трубы из металла. Достаточно нескольких штук.
6. Листы из металла под бункер.

Сушилка для опилок

Можно изготовить самодельную сушилку, используя большие металлические бочки вместимостью 200л. На них навариваются лопатки, продвигающие опилки.

Важно, чтобы соблюдался температурный режим и подача воздуха. Все зависит от габаритов и даже от времени года.

Как сделать шнековый гранулятор самостоятельно

Как и в каждом станке такого типа здесь обязательный элемент матрица. Она по форме напоминает диск с отверстиями, как в мясорубке.

Следующий узел — шнековый вал. Последовательность такая: под готовый шнек делается матрица. Затем шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. После сборки этого узла устанавливается мотор с редуктором и бункер.

Изготовление гранулятора с плоской матрицей

Пресс-грануляторы для пеллет рекомендуется изготавливать с плоской матрицей. Сверху насыпаются на диск опилки. На нем делаются отверстия. В них попадают опилки и запрессовываются катками. Они двигаются по дискам. Вниз выпадают спрессованные пеллеты в заранее приготовленный контейнер.
В готовом виде желательно купить двигатель и матрицу. Хотя изготавливаются они и самостоятельно. При этом конструкция предполагается такая, чтобы пеллеты получались нужного одинакового размера.

• Приводом для гранулятора служит электродвигатель, мощность которого должна быть не меньше 15 кВт.
• Частота вращения матрицы колеблется в пределах 60-100 оборотов в минуту. Окружность допускается 35-50 мм. В середине диска сверлится отверстие, равное диаметру вала редуктора.
• К вертикальному или горизонтальному валу прикрепляется матрица. Закрепляется он под прямым углом к редуктору.