Как делают пеллеты для отопления своими руками

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 топлива	Теплота сгорания	Сера(%)	Зола(%)	Углекислый газ
Дизельное топливо	42,5 Мдж/кг	0.2	1	78 Кг/Гдж
Мазут	42 Мдж/кг	1.2	1.5	78 Кг/Гдж
Природный газ	35-38 Мдж/м3	57 Кг/Гдж
Каменный уголь	15 — 25 Мдж/кг	1-3	10-35	60 Кг/Гдж
Гранулы древесные	17,5 Мдж/кг	0.1	0,5-3,0
Гранулы из соломы	14,5 Мдж/кг	0.2	4
Гранулы торфяные	10 Мдж/кг	4-20	70 Кг/Гдж
Щепа древесная	10 Мдж/кг	1
Опилки древесные	10 Мдж/кг	1

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.

Источник

Домашнее производство пеллет

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

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

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

Пеллеты — хорошее топливо

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

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

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

Характеристики пеллет из разного сыроья

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

Технология производства

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

Оборудование, которое необходимо для производства пеллет из опилок или щепы

Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:

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

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

Особенности производства пеллет из соломы

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

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

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

Самодельные грануляторы

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

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

Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)
С плоской матрицей. Есть металлический круг, в котором проделаны отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4 мм). Есть зубчатые катки, которые продавливают сырье через отверстия, формируя гранулы.

Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей
С круглой матрицей. Идея такая же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно катки расположены в другой плоскости. Этот вариант имеет большую производительность, но грануляторы этого типа своими руками делают редко.

Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

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

Самодельный шнековый гранулятор

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

Изготовление матрицы под готовый шнек.

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

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

Как сделать гранулятор с плоской матрицей

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

Устройство пеллетайзера с плоской матрицей

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

Источник