Торфяные пеллеты своими руками: изготовление и расход пеллет из древесных опилок

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:

Вид топливаТеплота сгоранияСера(%)Зола(%)Углекислый газ
Дизельное топливо42,5 Мдж/кг0.2178 Кг/Гдж
Мазут42 Мдж/кг1.21.578 Кг/Гдж
Природный газ35-38 Мдж/м357 Кг/Гдж
Каменный уголь15 – 25 Мдж/кг1-310-3560 Кг/Гдж
Гранулы древесные17,5 Мдж/кг0.10,5-3,0
Гранулы из соломы14,5 Мдж/кг0.24
Гранулы торфяные10 Мдж/кг4-2070 Кг/Гдж
Щепа древесная10 Мдж/кг1
Опилки древесные10 Мдж/кг1

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.

Торфяные и древесные пеллеты — топливо будущего из отходов производства

Экологичный вид твердого топлива, называемый пеллетами, в России распространен мало в отличие от Европы. В то же время значительная доля нагревательных котлов для загородных домов, печей и каминов последнее время разрабатывается производителями именно с учетом использования в них этого вида биологического топлива. Пеллеты торфяные или древесные считаются самой перспективной альтернативой углю и газу.

Содержание

Видео: рассказ о древесных пеллетах ↑

Топливные пеллеты и их применение ↑

Регионов, где централизованная подача газа не организована, в России предостаточно, и это не только отдельно стоящие загородные домики, но и целые населенные пункты, и дачные сообщества. Если Российская глубинка может решить проблему отопления в таких условиях по старинке рубкой и заготовкой на зиму дров, то поселения, расположенные ближе к крупным городам, такой возможности лишены. Поиск альтернативного топлива в таких районах актуален.

Также проблема поиска топлива возникает и у владельцев коттеджей и загородных домов, решивших в дополнение к батареям построить и камин, чтобы вечерами наслаждаться созерцанием живого огня. Пеллеты в таких случаях являются настоящим спасением: при небольшой зольности и минимальном газовыделении от сгорания они отличаются большой теплоотдачей. По сравнению с не переработанной древесиной пеллеты суше в 3-10 раз: влажность пеллет не превышает 10%, а дрова редко достигают влажности 30%. Теплотворность пеллет также в пользу последних: при сжигании разница в плотности в 1,5 раза оборачивается такой же цифрой в сравнении показателей теплоотдачи.

Кроме использования в качестве топлива в водонагревательных котлах, небольших котельных, каминах, печах и мангалах древесным пеллетам находится и другое применение:

  • в качестве абсорбента для экстренного впитывания жидкостей;
  • в роли наполнителя в туалеты для домашних животных.

Разновидности пеллет ↑

Визуально пеллеты отличаются по размеру и цвету. Средний диаметр гранулы составляет 0,5-1 см при длине до 5 см, что выгодно отличает это топливо в транспортировке, которая обычно проводится в обычных непромокаемых мешках. Сыпучесть и однородность материала позволяет исключить ручной труд при производстве и фасовке гранул. Цвет гранулянта зависит и от используемого для создания материала и от способа производства. Материалом для создания пеллетов может быть:

  • торф;
  • опил;
  • отходы обработки кругляка вместе с корой;
  • отходы переработки круп и лузги семян подсолнечника;
  • куриный помет;
  • солома.

Последние виды распространены мало, в связи с низкой рентабельностью производства. Наиболее популярными видами пеллет являются древесные. Отличить пеллеты из опилок, созданные из хорошей древесины хвойных пород, не сложно, их выдает золотисто-медовый цвет и запах свежего спила. Древесные топливные гранулы, созданные из обрези с корой, выдает серый оттенок. Процесс их производства заключается в прессовании измельченной биомассы без добавления склеивающих веществ, только под воздействием большого давления.

Изготовление пеллет черного цвета несколько отличается: метод названный «торрефикацией» или «обжариванием» заключается в медленном нагреве массы в условиях отсутствия кислорода. Такие пеллеты по внешнему виду и свойствам мало отличаются от древесного угля. Черные древесные пеллеты визуально менее привлекательны по сравнению с белыми, но обладают несколькими преимуществами:

  • зольность в пределах 1%;
  • влагостойкость;
  • увеличенная теплоотдача за счет плотности материала.

По себестоимости производства черные пеллеты топливные значительно уступают прессованным, так как требуют дополнительного оборудования для нагрева исходного материала.

Пеллеты торфяные изготавливаются из лежащего на поверхности болотистых местностей торфа методом прессования после сушки. Методика также не требует нагрева материала и применения склеивающих веществ. Эта технология считается одной из наиболее перспективных в плане освоения залежей торфа, который доставляет массу хлопот летом, являясь частой причиной масштабных лесных пожаров. Промышленная разработка этих месторождений, запланированная на ближайшие годы, будет выгодна и в коммерческом плане, и в экологическом.

Технология производства ↑

Все производители пеллет пользуются единой технологией, состоящей из нескольких основных этапов:

  • очистка и сортировка биологического сырья;
  • сушка;
  • дробление, иногда проходящее в несколько этапов и чередуемое с дополнительным просушиванием;
  • паровая обработка для выделения естественных клеящих веществ;
  • гранулинование под прессом;
  • охлаждение;
  • очистка и фасовка готового продукта.

В Европе и Америке существует единый стандарт, которому должны соответствовать пеллеты топливные, реализуемые на соответствующей территории. Он строго ограничивает не только размеры гранул, но и их влажность, содержание примесей и сопутствующей пыли. В России пока такого стандарта не существует, да и большая часть выпускаемой продукции отправляется на реализацию в Европу, где востребованность на нее намного выше. Поэтому древесные пеллеты отечественного производства, как правило, созданы по немецкому стандарту DIN+.

Возможно ли самостоятельное изготовление пеллет ↑

Преимущества пеллет, как экономичного и экологичного топлива, оценили уже многие владельцы частных хозяйств. При этом сам продукт сложно назвать дешевым: несмотря на доступность исходного сырья, зачастую выбрасывающегося лесоперерабатывающими предприятиями, производство гранул затратно.

Покупать топливные гранулы пеллеты выгодно только большими партиями, получая скидку за оптовый заказ у производителя. Владельцы частных хозяйств, чей расход пеллет невелик, видят выход в создании собственной мини-фабрики по производству этого вида топлива.

Производство пеллет своими руками возможно при покупке необходимого оборудования. Для домашнего изготовления пеллет чаще всего используется опил, как самый доступный материал. Он не вызывает больших трудностей при сушке и уже не требует дополнительного дробления. Основная сложность кустарного производства пеллет из опилок – процесс гранулирования. Покупка гранулятора, как правило, импортного производства, не составляет большого труда, но русские умельцы приноровились даже такое оборудование делать самостоятельно. За основу берется плоская или кольцеобразная матрица, являющаяся формой для гранул, к ней приваривается прессующий механизм. Стандартный электродвигатель приводит конструкцию в действие. Такой аппарат способен обеспечить приличный объем продукта, достаточный не только для частного использования, но и для реализации.

Технология производства и применение пеллет

В данной статье будет описание понятия о пеллетах, их разновидностей, сферы применения данной продукции, и, конечно же, пошагового технологического процесса их производства.

Пеллет это твердотопливный материал, который применяется в теплоэнергетике, отоплении жилых и производственных помещений, и в последнее время набирает популярность среди жителей частных домов. Сырьем для его производства являются: отходы деревообрабатывающей промышленности (опилки, щепки, ветки, кора деревьев, горбыли).

Также применяют отходы сельского хозяйства (шелуха подсолнуха, кукурузы и гречки). Торф и солома тоже является сырьевым материалом. Представляет собой прессованные гранулы цилиндрической формы (длина 10-30 мм, ширина 6-10 мм).

Прессуются они под действием давления и высокой температурой (250-300 °С). Частички древесины и других сырьевых материалов под давлением и температурой склеиваются при помощи природного вещества лингина, которое содержится в самом сырье.

Однако использование пеллетов не ограничивается только как горючее топливо для котлов.

Они также применяются:

  1. В животноводстве (пеллетами посыпают полы в помещениях для животных, они выполняют функцию подстилки, хорошо впитывают влагу, согревают и сохраняют тепло).
  2. При уборке горюче-смазочных и технических жидкостей в автомастерских, АЗС.
  3. В качестве мульчи (защитной посыпки) почвы для вашего огорода или сада.
  4. Как топливо для гриля вместо древесного угля.
  5. Как наполнитель для кошачьего туалета.
  6. Как абсорбент для очистки газа от серы.

Основные виды

Древесные пеллеты

Изготавливаются в виде гранул цилиндрической формы из отходов древесины (опилок, щепок, коры, горбылей, некачественной древесины). Делятся на бытовые и промышленные. Бытовые пеллеты изготавливают из свежих опилок и щепок. В промышленных гранулах присутствуют другие примеси. Они бывают светлыми, коричневатыми, либо серыми.

Растительные пеллеты

Также производятся в гранулированном виде из отходов сельскохозяйственной деятельности (солома, шелуха подсолнуха, кукурузные и гречишные отходы). В основном конечный продукт получается темного цвета. По теплоотдаче, данные гранулы ничем не уступают, если говорить о пеллетах из шелухи подсолнечника, кукурузы и гречки, так как пеллеты из соломы уступают в этом показателе древесным пеллетам.

Но в то же время у соломенных гранул есть свои преимущества: большое количество сырья и низкая стоимость. У растительных пеллетов зольность выше (до 3%), чем у древесных, поэтому котел нужно будет чистить чаще.Данный вид предназначен для использования в промышленных целях, так как при сгорании выделяется большее количество золы.

Торфяные пеллеты

Их выполняют в виде гранул из торфа, цвет темный. Они также пользуются популярностью среди промышленных предприятий, так как обладают хорошими калорийными, экономическими и экологическими качествами. Среди частных потребителей они не получили распространения ввиду своей повышенной зольности, так как котел после использования торфяных гранул нужно будет очень часто чистить.

Требования к качеству

Основными требованиями к качеству топливных пеллетов являются:

  1. Гранула должна быть ровной и гладкой.
  2. Отсутствие трещин в гранулах, их коробления и осыпания.
  3. Гранула должна быть плотно спрессована.
  4. Готовый продукт должен иметь правильный процент влажности (она не должна превышать 15%).
  5. Желательно чтобы гранулы были одного размера (в основном производители изготавливают топливные гранулы длинной от 5 мм до 70 мм, а в диаметре от 6 мм до 10 мм) независимо от вида топливного пеллета.
  6. Отсутствие или наименьшее содержание примесей (пыль, песок) в готовой продукции, которые ухудшают качество пеллетов.
  7. Цвет. У древесных топливных гранул он должен быть светлым (более светлый – более качественный), так как чем меньше темных или коричневых вкраплений в пеллете, тем меньше в нем содержится коры и примесей. У торфяных и растительных гранул он темно-серый либо черный.
  8. На пеллетах не должно быть грибка либо плесени.
  9. Не должно быть никаких химикатов.

Требования к сырью для изготовления

Данных критерий немного, но их необходимо соблюдать в полной мере:

  1. Сырье не должно иметь никаких примесей (камней, пыли, песка, металлического мусора, листвы).
  2. В нем должно содержаться как можно больше природных склеивающих веществ (лингина, смол и других клейких веществ), что ускоряет процесс изготовления и качество готовой продукции.
  3. Сырьевые материалы не должны быть очень влажными, хотя это исправляется во время сушки, но все же замедляет производственный процесс.

Оборудование для производства

Самым основным оборудованием для производства топливных пеллет являются:

  • весы для больших упаковок (500, 1000 кг);
  • станок для упаковывания;
  • бункер для готовых пеллетов;
  • ленточный или скребковый транспортер;
  • дымосос;
  • вентилятор для удаления отсева;
  • охладитель;
  • пресс-гранулятор;
  • сушильный барабан;
  • механизм для погрузки обработанного сырья в сушилку;
  • котел (газовый либо на опилках);
  • смеситель;
  • мельница молотковая;
  • дробилка (барабанная либо дисковая);
  • контейнер для сырья с транспортером;
  • циклоны;
  • воздушные рукава;
  • шнековые транспортеры;
  • воздухотранспортеры;

Технология производства

Основными технологическими этапами производства топливных пеллетов являются:

Крупное дробление сырья

На этом этапе измельчаются крупные сырьевые материалы до нужных размеров (длина до 25 мм, диаметр до 2-4 мм). Нужно это для того, чтобы упростить работу пресс-гранулятора, так как чем меньше материал, тем качественнее и быстрее формируются гранулы.

Осуществляется этот процесс с помощью дробилки. Дробление может производиться несколько раз, если с первого раза не удалось достичь необходимой фракции материала. Далее по скребковому транспортеру измельченное сырье поступает в смеситель, а затем в сушильный барабан.

Сушка обработанного сырья

Этот этап является одним из главных и протекает в сушильном барабане. В него из котла по рукавам подается горячий воздух, который высушивает влагу из обработанных щепок. Высушенные щепки должны иметь влажность не менее 8%, так как в грануляторе очень сухое сырье будет хуже склеиваться, но и не более 12 %, так как готовые пеллеты будут хуже гореть в котле.

При сушке отработанный воздух под действием разряжения дымососа захватывается вместе с мелкими фракциями, которые осаждаются вниз в циклон для дальнейшего мелкого дробления, а отработанный воздух удаляется в атмосферу. При этом часть мельчайших фракций по воздушным транспортерам попадает в котел.

Мелкое дробление

Данный этап необходим для еще большего измельчения щепы и опилок ( длина до 4мм, диаметр до 1,5 мм) чтобы обеспечить более эффективную работу пресс-гранулятора. Осуществляется мелкое дробление с помощью дробильной мельницы. В нее сырье подается из циклона.

В дробилке сырьевой материал измельчается до состояния муки, а потом эта мука по воздушным транспортерам попадает в циклоны (1-й циклон для первичного отделения муки из древесины от воздуха, 2-й циклон – для вторичного, заключительного отделения). Далее после отделения воздуха, древесная мука подается на прямой шнековый транспортер. Затем с прямого на наклонный шнековый транспортер в бункер пресс-гранулятора, в котором установлен смеситель.

Корректирование влажности

Данный процесс будет проходить в специальном устройстве – смесителе. Корректирование влажности очень важное, потому что если сырье будет очень сухим (влажность меньше 8%), то склеивание сырья в пресс-грануляторе будет проходить некачественно. Для корректировки необходим смеситель. При необходимости он по своим каналам будет подавать пар или воду и на выходе получится древесная пыль с правильной влажностью.

Грануляция и прессование

Протекание этого процесса происходит в специальном пресс-грануляторе. После того как влажность сырья откорректировалась в смесителе, они поступают в гранулятор. В нем под высоким давлением пресса и высокой температурой (250-300 °С) сырье продавливается через специальную матрицу, проходя через которую, древесная пыль склеивается в гранулы цилиндрической формы.

Содержащиеся смолы и лингин в измельченной древесине являются склеивающим природным материалом. Этот клей под высоким давлением и температурой качественно склеивает частички сырья в гранулы. В грануляторе установлен неподвижный нож, который режет выдавливаемый из матрицы готовый материал в гранулы нужного размера (длина 10…30 мм, ширина 6…10 мм). Далее гранулы подаются в охладитель.

Охлаждение пеллетов

Готовые гранулы, которые только вышли из пресс-гранулятора очень горячие, поэтому их необходимо охладить. Осуществляется данная операция с помощью охладителя. Поступившие в охладительную колонку пеллеты продуваются воздухом из вентилятора, который «высасывает» горячий воздух из гранул и захватывает негранулированную древесную муку.

Горячий воздух удаляется в атмосферу, а мука – в циклон. Физико-химические свойства топливных гранул изменяются во время охлаждения, и благодаря этому они приобретают правильный уровень содержания влаги, твердости и температуры (70-90°С). Далее гранулы отправляются на расфасовку.

Расфасовывание готовой продукции

Конечный этап производства топливных гранул. Из охладительной колонки по ленточному либо скребковому транспортеру готовые гранулы поступают в бункер для готовой продукции. Бункер оборудован весами, чтобы точно знать массу упакованного пеллетами мешка. Здесь осуществляется упаковка гранулированных пеллетов в мешки (10 кг, 25 кг, 50 кг). Также упаковывают пеллеты и в большие мешки (250 кг, 500 кг, 1000 кг).

Вот собственно и весь процесс производства.

Отсюда следует сделать вывод, что как производство, так и использование топливных гранул является экологически чистым и безотходным (отходам можно найти полезное применение).

Сравнение технологий производства пеллет

Из древесины

Этапы производства гранул из древесины:

  1. Крупное дробление древесных отходов в молотковой дробилке.
  2. Просушка измельченной древесины в сушильном барабане.
  3. Мелкое дробление (доведение до состояния древесной пыли).
  4. Контроль влажности в смесителе (при необходимости подача пара либо воды).
  5. Прессование и грануляция топливных пеллет в пресс-грануляторе.
  6. Охлаждение готовых гранул цилиндрической формы в охладителе ( температура 70- 90°С).
  7. Расфасовка и упаковка готовой продукции в мешки.

Из опилок

Изготовление гранул из опилок происходит так:

  1. Высушить опилки, чтобы их влажность не превышала 12%.
  2. Взять сито, и просеять опилки, чтобы в гранулятор не попал мусор (маленькие камни, листва и т.д.).
  3. Измельчение опилок в молотковой мельнице.
  4. Если влажность составляет ниже 8%, измельченные опилки необходимо подать в смеситель (повысить влажность до 8-10%).
  5. Грануляция пеллетов из опилок.
  6. Охлаждение и просушка гранул в охладителе.
  7. Упаковка пеллетов из опилок в бумажные мешки.

Из соломы

Производство пеллетов из соломы:

  1. Измельчение соломы (длина до 4 мм).
  2. Повторное дробление в мельничной дробилке.
  3. Просушка в сушильном барабане.
  4. Контроль влажности измельченной соломы в смесителе (подача воды или пара).
  5. Прессовка и грануляция соломенной муки.
  6. Охлаждение гранул соломы в охладителе.
  7. Упаковка соломенных пеллетов.

Из горбыля

Пеллеты из горбыля производят следующим образом:

  1. Обработка горбылей в рубильной машине (длина щепы до 50 мм).
  2. Дробление щепы в молотковой дробилке.
  3. Просушка щепы горбыля в сушильном барабане (влажность от 8 % до 12%).
  4. Мелкое дробление в мельничной дробилке (до состояния древесной пыли).
  5. Контроль влажности в смесителе (если влажность ниже 8 % подается пар или вода).
  6. Грануляция древесной муки горбыля в пресс-грануляторе.
  7. Охлаждение цилиндрических гранул горбыля.
  8. Упаковка пеллетов из горбыля в мешки.

Из торфа

Технология изготовления торфяных топливных гранул такова:

  1. Необходимо выложить торф, чтобы он просушился естественным путем.
  2. Его необходимо очистить от мусора (корни растений, листвы, камней).
  3. Измельчение торфа в дробильной машинке.
  4. Просушить торфяную массу в сушилке до влажности не больше 12%.
  5. Повторно измельчить (мелкое дробление) на дробильной мельнице.
  6. Подать измельченную торфяную массу в пресс-гранулятор со встроенным смесителем для грануляции торфа и обработки паром.
  7. Охладить торфяные пеллеты в охладительной колонке.
  8. Упаковать готовые топливные гранулы в мешки.

Технология и оборудование для производства пеллет в домашних условиях

Наладить небольшое производство пеллет в домашних условиях с целью экономного отопления собственного жилища – задача не из легких, но решить ее вполне реально. Особенно это интересно тем хозяевам загородных домов, кто имеет возможность получать сырье для такого производства по низкой цене или вовсе бесплатно. Отсюда и цель данной статьи – рассказать, как делают пеллеты согласно технологии и какое необходимо оборудование для производства топливных гранул своими руками.

Из чего и как делают пеллеты

Привлекательность топливных гранул как топлива для домашних котлов вызвана в первую очередь удобством использования. Пеллетные котлы отличаются высокой степенью автоматизации и требуют к себе внимания гораздо реже, чем обычные твердотопливные. Что же касается теплотворной способности, то у сухих дров (15% влажности) и пеллетов (8%) она отличается на 20—25%, притом что последние занимают гораздо меньший объем.

Для справки. Древесина, чтобы достигнуть влажности 15%, должна сохнуть в обычных условиях не менее 2 лет. Тогда ее теплота сгорания достигнет 4—4.5 кВт/кг, в то время как 1 кг гранул (древесных) при сжигании выделяет от 4.5 до 5 кВт тепла.

В промышленном производстве пеллеты обычно изготавливают из таких видов сырья:

  • любые отходы древесины, в том числе опилки и щепа;
  • солома зерновых культур;
  • отходы переработки семян подсолнечника и гречихи (шелуха).

Наиболее распространены топливные гранулы, сделанные из опилок и прочих отходов деревообработки. Агропеллеты, изготавливаемые из шелухи и соломы, по цене дешевле древесных, но их качество хуже из-за повышенной зольности. Так что для домашних умельцев наибольший интерес представляет изготовление пеллетов из опилок.

Технология промышленного производства древесных пеллетов состоит из 5 основных операций:

  1. Дробление и измельчение. Отходы доводят до частиц одного размера с помощью промышленных дробилок.
  2. Высушивание до влажности не выше 10%. Существует несколько видов сушилок, но их объединяет одно обстоятельство: для испарения влаги из дерева нужно затратить тепловую энергию.
  3. Обработка сырья паром для лучшей формовки гранул. Влажность при этом увеличивается незначительно.
  4. Прессование опилок в пеллеты на специальном прессе – грануляторе под давлением порядка 300 Бар.
  5. Остывание и упаковка готовой продукции.

В заводских условиях, где необходимо оборудование с высокой производительностью, чаще всего применяется пресс для пеллет с цилиндрической матрицей. Она представляет собой перфорированное кольцо из толстого листового металла, по внутренней поверхности которого ходит несколько катков. Сырье подается к ним с помощью шнека, после чего опилки вдавливаются катками в отверстия матрицы. Выходящие с наружной стороны «колбаски» обрезаются в размер специальным ножом.

Есть и плоский тип матриц, используемых в грануляторах для пеллет меньшей производительности. Это лист металла толщиной не менее 20 мм круглой формы с множеством отверстий. В таком прессе для опилок катки находятся сверху и продавливают сквозь отверстия матрицы сырье, поступающее из бункера. Такие станки могут иметь небольшие размеры, а потому хорошо подходят для изготовления пеллет в домашних условиях своими руками.

Для справки. Клеящим веществом, связывающим опилки в прессе воедино, является лигнин. Он выделяется из мелких частиц дерева при воздействии высокого давления.

Оборудование для изготовления пеллетов

Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.

Совет. Сделать станок для самодельных пеллет на основе покупных деталей – решение рискованное. Проверить качество материала и точность обработки вы не сможете, а матрица может быстро выйти из строя. Лучше найти необходимый материал и дать заказ специалистам – станочникам.

Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:

На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.

Важно. Закаленные детали для пеллетного пресса должны пройти процесс шлифовки всех рабочих поверхностей.

Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:

Как сделать пеллеты в домашних условиях

Из-за всеобщего подорожания традиционных видов энергоносителей, используемых для обогрева домов, все актуальнее становится сжигание различной биомассы, в частности, топливных гранул — пеллет. Они изготавливаются из мелких отходов деревообработки, лузги подсолнечника, соломы, торфа и даже куриного помета. В связи с тем, что производство данного вида топлива мало развито на постсоветском пространстве, многие домовладельцы заинтересованы в том, чтобы делать пеллеты своими руками прямо у себя дома. Рассмотрим, из чего и каким образом можно это реализовать в домашних условиях.

Что можно сделать из опилок

Для начала разберемся, по какой причине древесные гранулы столь быстро приобрели свою популярность. Итак:

  • Среди всех видов твердого топлива они наиболее практичны и удобны в хранении, перемещении и загрузке в котельную установку.
  • Пеллетные котлы не требуют вмешательства в работу чаще 1 раза в неделю и полностью автоматизированы. Длительность горения определяется только объемом бункера, куда засыпаются топливные гранулы.
  • Опилки очень распространены как отходы различных деревообрабатывающих участков и целых предприятий, а после прессования в гранулы обладают отличной теплотворной способностью и малой зольностью.
  • При изготовлении пеллет отсутствуют различные химические добавки, топливо абсолютно экологично.
  • Древесные пеллеты можно производить самостоятельно, обеспечивая себя дешевым энергоносителем.

При хранении древесные гранулы занимают меньше пространства, нежели дрова или уголь, их можно расфасовать в мешки и уложить в аккуратные штабели.

Важно! Места, где хранятся пеллеты, должны быть оборудованы в соответствии с правилами пожарной безопасности.

Опилки и стружка как сырье для производства пеллет являются самыми удобными и доступными многим хозяевам частных усадеб. Тем не менее для получения качественных гранул к сырью предъявляются некоторые требования:

  • Древесина мягких пород, из нее выходит самое лучшее топливо. При наличии дерева твердых пород либо большого количества коры их необходимо смешивать, чтобы добиться хорошей прочности гранул и малой зольности.
  • В стружке не должны попадаться крупные щепки или обломки, пеллеты делают из опилок небольшого размера.
  • Влажность. Ее показатель должен находиться в пределах 12%, иначе при изготовлении цилиндрики могут рассыпаться, а при сжигании влажная биомасса снизит КПД вашего котла.

Слишком влажные опилки, которые очень трудно просушить или потребуется больше тепла, чем они смогут выделить сами при последующем сжигании, пригодятся для другой цели. Например, производство брикетов с просушкой на открытом воздухе, как показано на видео.


То есть, прежде чем начинать технологический цикл, стружку и опилки следует подготовить надлежащим образом. Помните, что из некачественного сырья получатся такие же пеллеты, сделанные своими руками, которые вы будете загружать в домашний котел.

Технология производства пеллет

Так как технология производства пеллет заключается в механической обработке древесных отходов, то потребуется рассмотреть весь процесс с целью выяснения, какое нужно оборудование для производства пеллет из опилок. В самом начале происходит подготовительный этап и первая операция – дробление крупных частей древесины либо переработка на щепу горбылей и прочих отходов деревообработки. Операция происходит с помощью специальной машины – дробилки, дающей на выходе щепу размером не более 4 мм.

Дробилки небольших габаритов для пользования в домашних условиях есть возможность приобрести в торговой сети либо сделать своими силами. Пример работы машины для дробления веток на мелкую фракцию, подходящую по размерам и впоследствии идущую на производство пеллет, показан на видео.


Вторая операция подготовительного этапа – это просушивание влажного сырья. Как уже сказано выше, верхний порог влажности – 12%, такие отходы бывают только после обработки сухих досок или бревен, в остальных случаях возможны варианты (40—50% влажности). Иногда люди не обращают на это внимания, считая, что опилки сухие сами по себе. На самом деле бывает по-разному, о чем позже даст знать котельная установка, работая вполсилы и покрываясь изнутри сажей. Поэтому, прежде чем загружать сырье в станок для производства пеллет, его желательно просушить. Операция выполняется в сушилках различных конструкций, например:

  • сушильный барабан;
  • аэродинамическая сушилка;
  • пневмосушилка;
  • ленточного типа;
  • диспергатор.

Не вдаваясь в подробности и принципы работы этих установок, отметим, что для испарения влаги из древесины потребуется подводить к ней тепловую энергию. Это теория, а на практике прессование опилок, подготовленных надлежащим образом, обойдется вам как минимум изготовлением самодельной сушилки плюс энергия для подогрева.

Следующий этап – основной, сжатие сырья и формование из него пеллет. Операцию выполняет специальный станок — пресс-гранулятор. Главный элемент агрегата – матрица, она бывает 2 типов: плоская и цилиндрическая. В обоих случаях для вращения вала либо шнека установка снабжена мощным электродвигателем с ременным либо редукторным приводом.

В промышленном производстве, где объемы продукции значительны, применяется, как правило, гранулятор для пеллет с цилиндрической матрицей. В нем сырье, подаваемое внутрь цилиндра с множеством отверстий, прессуется катками с насечкой, движущимися внутри него, как показано на схеме:

Под большим давлением опилки принимают форму отверстий, превращаясь в твердые гранулы, после чего выталкиваются наружу. Там находится отрезной нож, который срезает продукцию с вращающейся матрицы, обеспечивая одинаковый размер готовых пеллет. Подобная конструкция сложна в изготовлении и своими силами ее собирают нечасто, хотя производительность этой машины больше, чем у второго типа агрегатов.

Проще сделать в домашних условиях пресс для пеллет с плоской матрицей. Здесь сырье насыпается сверху на плоский диск с отверстиями, по которому движутся катки, запрессовывая опилки в отверстия таким же способом, как описано выше. Вниз выпадают готовые гранулы и по желобу ссыпаются в емкость.

Конструкция удобна для сборки своими руками, чем и пользуются многие мастера – умельцы. Покупают для этого 2 готовых изделия: электродвигатель и матрицу. И то, при наличии доступа к токарному и фрезерному оборудованию, можно сделать и детали матрицы. Далее, все элементы закрепляются на металлической раме, устанавливаются шкивы привода (или редуктор) и приемный бункер. Остается только осуществить подключение к электрической сети и можно начинать производить пеллеты из опилок.

Для справки. Самодельные установки по прессованию гранул обладают невысокой производительностью. Чтобы не стоять около них с ведром для наполнения бункера, некоторые умельцы дополнительно устанавливают шнековый конвейер, подающий сырье из большой емкости с заданной скоростью.

Заключение

Напрашивается вывод, что изготовление пеллет в домашних условиях – предприятие экономически выгодное при двух условиях: когда вам удается приобрести измельченное сухое сырье и если вы собственноручно собрали пресс – гранулятор, затратив минимум средств. В противном случае, покупая или изготавливая весь комплекс оборудования, вы понесете приличные затраты. Чтобы их окупить, придется производить большие объемы пеллет с целью их продажи. Простой экономический расчет в доступной форме показан на следующем видео:

Инструменты

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.

Оглавление:

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.

6. Далее пеллеты нужно просушить и охладить.

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.

Читайте также:  Дизайн фруктового сада своими руками: идеи с фото и их практическая реализация
Добавить комментарий