До недавнего времени, единственная перспектива производства пеллет была ориентация на частного потребителя. Сегмент рынка подразумевал потребление продукции владельцами загородных домов и коттеджей, оснащенных твердотопливными котлами мощностью 20-100 кВт, подробнее о которых можно почитать в этой статье. Тем не менее, уже сейчас число потребителей, использующих пеллеты в котлах с мощностями от 200 кВт и выше, достигает 50% и продолжает расти. Соответственно, появился повышенный спрос на гранулированное топливо, что в свою очередь, сформировало предложение на недорогое и эффективное оборудование для производства пеллет. Так как в России большое количество деревообрабатывающий предприятий, то целесообразно будет изготовление топливных гранул из опилок.
Описание и характеристика различных видов пеллет
Примечательность топливных гранул заключается в том, что их производство не требует определенных сырьевых источников, они делаются из чего угодно. Они не требуют какого-то высокотехнологичного сырья. Производить их можно из обычных отходов. Это могут быть остатки от обработки дерева: опилки, щепки. Или вовсе отходы сельхоз работ, как например, солома. Их еще называют топливными гранулами. По сути, это цилиндрические гранулы небольших размеров. Производство их включает, применение специализированного оборудования. Делаются они под высоким давлением без каких-либо клеящих веществ. По тепловым свойствам они не уступают сухим дровам. Места они занимают гораздо меньше.
Для правки можно сказать, что один килограмм таких гранул производят до 4,5 кДж тепла, что соответсвует теплотворности дровам 15% сушки.
При сжигании пеллет образуется меньше углекислого газа, меньше золы, и практически не формируется сера. Назначение пеллет:
- отапливают дома, в которых имеется печь или камин;
- применяются в котельных;
- используются в качестве туалетного наполнителя для домашних животных;
- применяются как абсорбенты для жидкостей.
Виды пеллет
Если планируется производить пеллеты на продажу, то необходимо купить оборудование для производства гранул соответствующих стандартов тех стран, куда планируется их поставлять. Например, показатели по зольности для США не должны превышать 1%, а вот в Европе он выше на полпроцента.
Технологический процесс
Вне зависимости от того, какие станки используются для изготовления топливных гранул, процесс производства состоит из таких технологических операций, как:
- Очистка и предварительное измельчение сырья, которое доводят до такого состояния, чтобы длина его частиц не превышала 2,5 мм.
- Сушка опилочной массы, влажность которой доводится до уровня 9–12 %.
- Финишное измельчение на станке, которое выполняется для того, чтобы максимальная длина частиц, составляющих опилочную массу, не превышала 1,5 мм.
- Смешивание измельченного сырья с водой или его обработка горячим паром (данная технологическая операция применяется в том случае, если уровень влажности опилок после сушки и измельчения опустился ниже минимально допустимого значения).
- Прессование опилочной массы, в результате которого из нее и формируются гранулы цилиндрической формы (для практической реализации данной технологической операции в производственных условиях могут использоваться матричные установки цилиндрического или плоского типа; в домашних условиях для формирования топливных брикетов подойдут самодельные установки рычажного, винтового или гидравлического типа).
- Охлаждение готовых пеллет, которые в процессе их формирования с использованием высокого давления самопроизвольно нагреваются до значительной температуры.
- Сортировка готовых топливных гранул и их упаковка.
Технологическая линия по производству пеллет
Технология изготовления
Производство пеллет проходит в несколько этапов. На первом, сырье дробят на маленькие части. Далее сушат. После сушки еще раз дробят на более мелкие фракции. Далее проводят подготовку по воде, то есть остаточная влажность не должна превышать 10%.
Это важно, так как для прессования сырых пеллет потребуется больше усилий, и они не приспособлены для котлов, так как горят хуже и тепла от них меньше.
На следующем этапе, производство предполагает прессование пеллет, повторная сушка. Готовый продукт фасуют по одному килограмму.
Следует также уделить особое внимание содержанию воды в гранулах. Поскольку слишком сухое сырье хуже склеивается. Нужна некоторая дозировка влаги. Охлаждать пеллеты нужно после формовочного пресса. После чего они фасуются.
Оборудование для изготовления пеллетов
Оборудование для производства пеллет включает в себя:
- дробилка для измельчения сырья.
- сушилка;
- пресс для пеллет;
- охлаждающее оборудование для готового сырья;
- фасовочное оборудование.
Линия по производству пеллет
Линия для производства пеллет в полной сборке обойдется не дешево. В ее полный комплект входит барабаны для сушки, конвейеры, весы, вентиляторы для обдува материала, мельницы молоткового типа. Главную роль здесь играет, конечно же, станок для пеллет. Изготовить его самостоятельно не получится, так как для создания матрицы потребуется фрезеровочный станок. Оборудование для гранулирования может отличаться по качеству производимых пеллет. Точность обработки может отличаться от стандартов.
Самодельная дробилка
Производство пеллет требует наличие дробилки, которую можно собрать своими руками. Если в сырье будут присутствовать ветки или иные вхождения типа горбыля, то потребуется дополнительное оборудования для их измельчения. Конечно, конструкций такого оборудования существует не мало. Некоторые из них измельчают сырье на не слишком крупные фракции.
Схема самодельной дробилки
Для самостоятельного изготовления дробящего станка потребуется один электродвигатель, достаточно мощный, несколько дисковых пил. Такой станок станет хорошим помощником, чтобы запустить свое производство пеллет. Они крепятся на одном валу. Фиксируются они таким образом, чтобы каждый последующий зуб пилы смещался относительно предыдущего. На этот вал ставится шкив и пара подшипников по бокам. Вал устанавливается на раму и фиксируется там. Следует иметь в виду, что двигатель должен обладать достаточной мощностью, чтобы быть способным раздробить ветки и доски до нужного размера опилки. Производительность у такого агрегата не самая высокая.
Сушилка для опилок
Изготовление пеллет предполагает сушку исходного сырья. Чтобы пеллеты не посыпались сразу на выходе из прессовочного станка, требуется, чтобы опилки были нужной влажности. На крупном производстве это делается в специальных камерах. В домашних условиях некоторые мастера изготавливают барабанные сушилки, так как эта конструкция наиболее простая.
Самодельная сушилка для опилок
Железные бочки привариваются друг к другу. Далее их ставят на раму. К внутренним стенкам приваривают лопасти, которые во время сушки мешают сырье. С одной стороны импровизированного барабана подается горячий воздух, с другой этот воздух уходит. Вращается барабан при помощи электрического двигателя через редукторы. Источником горячего воздуха может быть обычная тепловая пушка.
Следует знать, что этот технологический процесс самый продолжительный и энергозатратный. Поэтому расходы могут превысить доходы.
Советы по выбору оборудования
Выбирать оборудование следует по тому объему работ, которое предполагается выполнять. Самые крупные агрегаты оказываются более затратными по стоимости и потребляемой электроэнергии. Если предполагается производить небольшой объем пеллет, с экономической точки зрения более выгодными окажутся некрупные и малопроизводительные станки.
Сухое сырье малыми количествами
Говоря о малых объемах, следует сказать, что подразумевается кубатура до восьмидесяти кубов опилок. Такое производство пеллет вполне допустимо для частного бизнеса. Затраты на просушку такого сырья гораздо меньше, чем на сырое.
Основное оборудование, которое потребуется в первую очередь:
- молотковая дробилка для получения мелких фракций сырья;
- агрегат для создания потоков воздуха;
- прессовочное оборудование для пеллет;
- охлаждающая установка;
- сепаратор;
- упаковочная линия;
- транспортировочные средства;
- контейнер или бункер для хранения.
Лучше иметь оборудование от одного производителя, так как это избавит от дальнейших проблем в случае поломки одного из узлов.
Сырые опилки малыми количествами
Сушка таких отходов обработки дерева считается самым затратным, так как требует гораздо больше времени и вложений в плане энергопотребления. Хотя, при больших объемах затраты себя окупают. К сырым относят опилки с влажностью до пятидесяти процентов. Перед изготовлением пеллет опилки нужно просушить до влажности примерно пятнадцати процентов. Чтобы труды не пошли прахом, после сушки его необходимо хранить в сухом и хорошо проветриваемом месте.
Промышленная сушилка для пеллет
Также следует предусмотреть дробление материала после сушильного аппарата. Это тоже поможет довести сырьевой материал до нужного состояния, из которого потом можно спрессовать гранулы. Для таких задач больше походят мощные установки, так как маленькие и дешевые не всегда могут справиться с поставленной задачей.
Достаточное количество сырья с влажностью сорок пятьдесят процентов
Объем достаточный для производства пеллет считается от двух тысяч кубов. Такое производство потребует. Это также требует наличие соответствующего оборудования:
- сито для отсеивания мелкой пыли;
- сушилка с электрическим генератором тепла;
- оборудование для перемещения готовой продукции;
- устройство для охлаждения готовой продукции;
- прессовочное оборудование;
- упаковочный станок;
- место для хранения и складирования производимой продукции;
- место, где можно хранить уже высушенное сырье. Склад или бункер;
- средство для измельчения начального сырья.
Такие объемы предполагают серьезной подготовки в плане оборудования рабочих мест. Наиболее затратная статья всех расходов приходиться на сушку сырья. Помимо аэродинамического метода, существуют также другие способы, например, вакуумная, инфракрасная и СВЧ сушка. Это более дорогое оборудование и требует больше энергозатрат.
Сухое сырье в больших объемах
Для работы с сухим сырьевым материалом понадобиться тоже оборудование, что и для сырого. Единственное отличие может заключаться в количестве прессовочного оборудования.
При выборе оборудования следует учитывать производительность оборудования и то качество, которое производитель готов гарантировать на свое оборудование и конечную продукцию.
Другие материалы
Кроме опилок в работу используются другие материалы:
- торф;
- отходы от сельхозпроизводства;
- солома;
- ветки.
Предварительно все это нужно просушить и измельчить. Технология работы с этим сырьевым материалом немного отличается, так как состав отличается.
Торфяные пеллеты
Например, торф нужно просушить, но не нужно измельчать. Шелуху наоборот дробить не придется, и в зависимости от состояния, скорее всего сушка тоже не понадобиться.
Устройство гранулятора
Гранулятор напоминает по устройству электромясорубку с одним отличием: нож находится на внешней стороне, за решеткой-матрицей.
В процессе гранулирования сырьевая масса загружается в бункер, из которой под давлением проталкивается через нагретую до 110 гр. матрицу. Обеспечивает проталкивание смеси движение шнека, создающего давление и прижимающего измельченное и увлажненное сырье к матрице.
По достижении критической величины объема происходит продавливание спрессованного сырья через отверстия матрицы. Специальный резак отрезает гранулы нужного размера. Пластичные капсулы остывают, сохраняя приданную им форму.
Возможно вас также сможет заинтересовать информация о том, как происходит содержание индоуток в домашних условиях.
Принцип действия состоит из последовательных операций:
- подача измельченного корма из бункера на вращающийся вал;
- сжатие;
- продавливание через матрицу;
- обрезка ножом;
- поступление в приемную чашу.
Диаметр отверстий в решетке определяет диаметр капсул. В зависимости от мощности электродвигателя диаметр может быть от 5 до 10-15 мм. Расстояние, на котором установлен нож после решетки, задает длину гранул.
На видео – как устроен и работает гранулятор:
Основные части гранулятора:
- загрузочный бункер;
- шнек;
- матрица;
- нож;
- приводной вал;
- редуктор;
- электродвигатель;
- станина;
- приемный бункер.
А вот как происходит разведение уток в домашних условиях для начинающих и на что следует обращать внимание, указано здесь. Все детали устройства из металла. Все детали устройства из металла
Все детали устройства из металла.
Конкретные характеристики толщины и диаметра матрицы, диаметра шнека, мощности электродвигателя определяются в совокупности.
Агрегаты, предлагаемые производителями, могут использоваться для приготовления не только комбикормов, но и пеллет (топливных гранул из опилок).
Основные характеристики грануляторов, предлагаемых производителями:
Максимальная мощность выпускаемых агрегатов 30 кВт с производительностью более 1000 кг в час. Вес установки более 500 кг.
А вот как выглядит утка голубой фаворит и как её правильно разводить в домашних условиях, указано здесь.
Стоимость устройств
- с электродвигателем 2,2 кВт – от 53000 руб.;
- 7 кВт – от 83000 руб.;
- 15 кВт – от 190000 руб.
Достоинства промышленных грануляторов:
- надежность;
- длительность эксплуатации;
- универсальность;
- экономичность;
- безопасность;
- удобное обслуживание.
Высокая стоимость агрегатов, изготовленных в промышленных условиях, заставляет животноводов делать устройства кустарным способом, используя подручные средства.
А вот как происходит выращивание бройлеров без комбикорма и какие корма стоит использовать, можно прочесть здесь.
Требования к производству пеллет
Поскольку дерево и производство древесных материалов не нарушает экологию, то предъявляемых к нему требований не много. Дерево является горючим и легковоспламеняемым материалом, поэтому в цехе, где выполняется производство, должны быть средства по тушению пожаров. В первую очередь это огнетушители и автоматическая система тушения. Также необходимо продумать, как сырьевой материал и готовая продукция будет храниться. Помещение должно оградить их от источников пламени.
Цех по производству пеллет
Поскольку все оборудование для производства пеллет работает с большим количеством воды, то разумно предусмотреть систему подвода воды и ее слива.
Что такое гранулятор
Гранулятор для пеллет, он же пеллетайзер, – станок, с помощью которого изготавливают пеллеты. Принцип его работы очень похож на мясорубку. Только вместо шнека в нем используются тяжелые ролики, с помощью которых древесная мука проталкивается через матрицу. Матрица – это стальной блин со сквозными отверстиями. В мясорубке ее называют сеточкой.
Какое оборудование нужно для производства пеллет
Сегодня производители предлагают две разновидности пеллетайзеров:
- Матрица в виде блина, расположенная горизонтально на дне станка. По ней прокатывается два или три ролика, выдавливающие пеллеты вниз.
- Матрица изготовлена в виде кольца определенной шириной, и установлена вертикально. Ролики вращаются в вертикальной плоскости. Пеллеты выталкиваются во всей длине матрицы.
Применение пеллет
Основное назначение пеллет — сжигание в котлах в качестве источника тепла. Широко используется в ТЭЦ мощностью, превышающей 500 Мегаватт. Удельная теплота этого продукта не уступает сухим дровам или даже торфу. В зависимости от того, из какого сырья были изготовлены пеллеты, их энергоемкость может отличаться.
Применение пеллет
Наиболее часто используемым сырьем можно считать древесный опил, так как он имеется в достаточном количестве на всех деревообрабатывающих предприятиях. Тепло, которое можно получить от их сгорания равняется 4 кВт/ч/кг. Этого достаточно, чтобы отопить небольшой дачный домик. Помимо отопления, пеллеты используются в качестве туалетных наполнителей, как нестандартный вариант применения. На самом деле, сфера пеллет применения очень велика.
Из чего делают топливные гранулы
Сырьём для производства пеллет, как правило, выступают отходы деревообрабатывающего производства – щепка, стружка, опилки, кора, обрезки. Также в гранулы спрессовывают сельскохозяйственные отходы и прочие природные материалы: солому, жмых, сухой помёт, ветки, шелуху, торф. Получается, что вместо проблем с утилизацией имеем недорогое экологичное отопление. За рубежом есть специальный термин для пеллет и схожих по составу топливных брикетов – «твёрдое биотопливо».
Заметим, что пеллеты можно изготавливать из вторичной древесины. Например, перерабатывается фанера, МДФ, ДСП, ДВП, ОСП. Однако из-за большого содержания вяжущих веществ применение таких гранул несколько ограничено, поэтому обычно вторичную древесину домешивают к натуральным волокнам.
В зависимости от сырья внешний вид пеллет будет отличаться
