Вентилированое и отопление

Изготовление пеллет: обзор технологии и оборудования



В современных твердотопливных котлах сгорит даже влажная древесина. Но если в котел загрузить гранулированные дрова – пеллеты, – то производительность отопительного прибора увеличится почти на порядок.

Кроме того, гранулированное топливо можно хранить не в дровяном сарае, а в малогабаритном, но вместительном бункере, попутно наладив и автоматическую транспортировку пеллет в камеру сгорания котла.

Соловом, гранулированные дрова – это очень выгодное, экологически безопасное и аккуратное топливо. И нам остается только понять, как изготовить пеллеты, желательно в кустарных условиях. Ведь «фабричное» топливо обходится недешево.  Поэтому в данной статье мы рассмотрим и промышленные, и «доморощенные» технологии производства гранулированных дров.

Сырье для производства пеллет

Для изготовления гранулированного топлива нужна горючая биомасса, поэтому современные производители пеллет изготавливают свой товар из следующих продуктов:

  • Древесной стружки, щепы, опилок.
  • Торфа.
  • Отходов сельскохозяйственных культур.
  • Помета птицы.
Сырье для производства пеллет

Сырье для производства пеллет

Необходимо отметить, что самые удачные «дрова» получаются из дерева. Причем на пеллеты можно пускать даже сосновые шишки и хворост, а равно и обрезки, оставшиеся после распиловки кругляка. Чуть похуже продаются пеллеты из лузги подсолнечника, початков кукурузы, соломы и прочей сельскохозяйственной органики. Аналогичной популярностью пользуются и торфяные гранулы. Ну а гранулы из помета купят далеко не все потребители.

Промышленное производство пеллет

В промышленных масштабах топливные гранулы изготовляют на особом конвейере, состоящем из следующих модулей:

  • Первичной дробилки, измельчающей биомассу до состояния стружки или щепы. Габариты таких «стружек» не должны превышать 25х25х2 миллиметра.
  • Сушилки, удаляющей влагу из «стружки». На выходе из сушилки влажность стружки не должна превышать 10-процентную отметку.
  • Вторичной дробилки, перемалывающей стружку практически в «муку». Калибр крупинок в такой «муке» не должен превышать 4 миллиметров. Кубический метр такого сырья весит всего 150 килограммов.
  • Увлажнителя – блока, обрабатывающего полуфабрикат паром. Ведь при влажности ниже 10 процентов «мука» не склеится в гранулы. Проще говоря: увлажнитель превращает полуфабрикат в «тесто» — основу будущей гранулы.
  • Станка-гранулятора, формирующего из «теста» готовые пеллеты. Такой станок выдавливает «тесто» сквозь матрицу с ячейками диаметром от 6 до 25 миллиметров. Причем в процессе экструзии «крупинки» муки слипаются, образуя цилиндрическую гранулу.
  • Конечного охладителя, охлаждающего разогретые во время экструзии пеллеты. Температура готовых гранул повышается до 70-80 градусов Цельсия. Поэтому без конечного охладителя понижается общий уровень пожарной безопасности и затрудняется процесс упаковки продукции.
Производство пеллет

Промышленное производство пеллет

Причем конвейер работает автоматически, обслуживая весть технологический цикл производства пеллет. Проще говоря: рабочий просто ссыпает сырье в раструб дробилки и подставляет упаковочную тару (мешок) под горловину конечного охладителя.

Как изготовить пеллеты в домашних условиях?

В быту каждый этап производства пеллет реализуется на отдельном оборудовании. То есть вместо линии нам необходимы целых шесть станков и механизмов. Однако кустарное производство оперирует совершенно иными объемами, поэтому от части механизмов можно отказаться.

Например, если в качестве сырья использовать древесные опилки, закупаемые у местных производителей пиломатериалов, то первичная дробилка нам уже не понадобится. Причем подобное замечание распространяется и на шелуху подсолнечника, гречки, а равно и все прочих зерновых культур. Такое сырье дробить не нужно.

Сушилку можно заменить обычной ровной площадкой. При хорошей погоде солнце высушит опилки или шелуху за считанные дни. То же самое можно сказать и о конечном охладителе – готовые пеллеты остынут и подсохнут сами по себе, полежав в тени пару-тройку часиков.  А вот мельницу и экструдер заменить уже невозможно.

В итоге, изготавливая пеллеты в домашних условиях, нужно придерживаться следующей схемы:

  • Покупаем опилки или шелуху зерновых культур.
  • Досушиваем сырье на солнце.
  • Загружаем сухие опилки или шелуху в мельницу или молотковую дробилку – ее можно арендовать на пару дней, после «созревания» сырья.
  • Полученную «муку» просеиваем сквозь сито, выбирая остатка щепы и стеблей.
  • Если сжатая в горсть мука не слипается, увлажняем полуфабрикат, замешивая «тесто».
  • Загружаем переработанное сырье в станок и начинаем процесс экструзии пеллет.
  • Собираем и досушиваем гранулы.
Производство пеллет в домашних условиях

Производство пеллет в домашних условиях

Действуя подобным образом можно запастись «гранулированными дровами» на всю зиму, потратив на аренду «мельницы» и экструдера не очень большие деньги. Ну а «распробовав» пеллеты можно подумать и о собственном оборудовании для производства такого топлива.

Оборудование для производства пеллет своими руками

Перед тем как изготовить пеллеты своими руками, вам придется добыть три вещи: сырье, дробилку, сушилку, мельницу и станок-экструдер. При этом в качестве сушилки можно использовать зерновой ток, однако такое «оборудование» усиливает вашу зависимость от хорошей погоды.

Поэтому вам стоит собрать классическую барабанную сушилку. Для  этого нам понадобятся:

  • Бочка – она сыграет роль сушильного барабана. Причем дно и горловину бочки придется затянуть мелкоячеистой сеткой, а в теле этого барабана нужно прорезать окно, оборудовав его герметичной задвижкой.
  • Вал, на который «наденут» бочку.
  • Электродвигатель, вращающий вал и бочку.
  • Строительный фен, направленный прямо в бочку.

Собранный из этих деталей агрегат работает следующим образом:

  • В бочку, сквозь прорезанное окно, засыпают порцию опилок.
  • Далее вал вращает барабан, а фен продувает сквозь него поток горячего воздуха.
  • Центробежная сила и горячий воздух «выдавливают» влагу из опилок.

В финале подсушенное сырье ссыпается из бочки сквозь тот же загрузочный люк. Разумеется, самодельное устройство работает с сомнительной эффективностью.

Но фабричная барабанная сушилка стоит не менее 5000 долларов США.

Барабанная сушилка

Барабанная сушилка

В роли мельницы можно использовать обычную молотковую дробилку.

Ее можно построить своими руками, как сушилку, или купить готовую. Стоит такая техника относительно недорого – от 20 до 50 тысяч рублей.

В крайнем случае, дробилку можно заменить ситом с 4-миллиметровыми ячейками. Просеивая сквозь сито тирсу, мы получим «муку» нужного нам калибра.

Самодельный станок для производства пеллет

Самодельный станок для производства пеллет

Самодельный станок для производства пеллет устроен следующим образом:

  • На рамную основу, собранную из швеллеров и профилей сечением 25х40 миллиметров, крепят электродвигатель, редуктор и рабочий узел.
  • Электродвигатель передает крутящий момент на вал рабочего узла (экструдера), посредством цепной передачи или зубчатого редуктора.
  • Экструдер состоит из цилиндрического корпуса, разделенного на две части пластинчатой матрицей, поверх которой установлены прессующие вальцы, насаженные на горизонтальный вал. При этом вал с прессующими вальцами укладывают поперек цилиндра, прямо над разделительной пластиной. А в расположенной параллельно валу матрице просверливают отверстия диаметром от 6 до 10 миллиметров – они соответствуют габаритам цилиндрических пеллет.
  • Крутящий момент вала экструдера передается прессующим роликам, посредством червячной или конической зубчатой передачи. Вращающиеся ролики продавливают сквозь матрицу попавшую «под каток» порцию опилок, формируя гранулу.
  • В нижней части цилиндрического корпуса экструдера стоит лоток для сбора готовых гранул.

В итоге мы засыпаем в верхнюю часть экструдера опилки и собираем в нижний лоток.

Конструкция станка-гранулятора

Конструкция станка-гранулятора

Как видите: конструкция станка-гранулятора не отличается сложностью, но изобилует дорогостоящими зубчатыми парами (шестернями, червячными и коническими передачами и так далее). Да и саму матрицу придется вырезать из 8-милииметровой легированной стали. Поэтому большинство кустарных производителей пеллет предпочитают покупные грануляторы.

Стоимость фирменного станка такого типа – от 150 тысяч рублей. Ну а китайский агрегат от малоизвестного производителя можно приобрести и за 80 тысяч рублей.





Также советуем посмотреть:





Расчет мощности кондиционера онлайн

Расчет теплопотерь помещения

Расчет вентиляции помещения