Станки для изготовления пеллет своими руками

Станки для изготовления пеллет своими руками

Постоянно повышающиеся экологические требования, невысокая цена и энергоэффективность делает пеллеты все более популярным видом топлива. При сжигании тонны гранул выделяется столько же тепла, как 680 литров мазута, 1500 кг дров, 485 кубометров газа. Производятся они своими руками из отходов переработки древесины (опилок) на специальном оборудовании.

Виды пеллет

Пеллетами называются еще опилочные гранулы. Существует множество их разновидностей, содержащих чистые опилки, с добавлением коры, соломы, очисток от семян или орехов, низкосортная древесина.

Важно понимать, что присутствие примесей понижает качество гранул, увеличивая процент зольности. Лучшие топливные пеллеты производят своими руками из древесных опилок без примесей!

Первый сорт. Гранулы содержат меньше 1,5% золы. Диаметр гранулы от 6 до 8 мм. Теплопроизводительность килограмма пеллет составляет 4,7 киловатт в час. Они подходят в качестве топлива, а также для наполнителя кошачьих туалетов.

Промышленный сорт. При зольности 1,5 — 5% пеллеты реализуют в качестве наполнителя для лотков. Растапливать ими своими руками можно только котлы промышленного типа. Размер их может достигать 12 мм, теплопроизводительность 4 киловатта в час. Зольность выше 5% не допускается.

На изготовление 1 тонны гранул уходит около 6 кубометров сырья.

Процесс изготовления пеллет

Производство древесных гранул состоит из нескольких этапов.

1. Измельчение сырья до крупной фракции на дробилках. На выходе получаются частицы с максимальным диаметром 2,5 мм. До просушки необходимо оберегать их от смешивания с камнями или землей. Скребковым оборудованием масса подается на сушилку.
2. Высушивание его до уровня влажности 7-12% в ленточных или барабанных сушилках. Оптимальная влажность на выходе составляет 10%.
3. Измельчение полуфабриката до мелкой фракции на мельницах молоткового типа. Конечный диаметр частиц — 1,5 мм.
4. Смачивание или водоподготовка массы паром или водой с постоянным перемешиванием в шнековых установках и подготовка к обработке прессом. Спрессовать в необходимую форму можно массу, своими руками доведенную до необходимой влажности. В смесительный барабан влага подается дозатором. Горячим паром обдается сырье из твердых пород, старое или некачественное.
5. Прессовка на матрице цилиндрической или плоской формы. Используются различные конструкции прессов мощностью до 500 киловатт.
6. Охлаждение гранул. Из пресса поступают гранулы температурой до 90 градусов, здесь они охлаждаются и теряют остатки влаги.
7. Просеивание и расфасовка. Чаще всего топливные пеллеты держат в больших емкостях и перевозятся россыпью. Продукт высшего качества рекомендуется своими руками фасовать в мешки большого объема во избежание ухудшения свойств. Реализуются такие гранулы в пакетах по 20 килограмм.

Вспомогательные этапы производства: очистка сырья от камней и металлического мусора, транспортировка, складирование и дозирование.

Все отходы, полученные при просеивании, идут во вторичную переработку. Поэтому производство древесных гранул своими руками безотходное.

Станки и линии для производства гранул

Топливные пеллеты своими руками можно изготавливать на мини-грануляторах или производственных линиях. Мини-грануляторы оснащаются дизельным двигателем или электромотором. Первый можно перемещать, что очень удобно для изготовления гранул прямо на лесопилке. Второй очень габаритен и устанавливается стационарно. Максимальная производительность мини-гранулятора составляет 250 кг готовой продукции в час.

Основное оборудование пеллетного производства:

• измельчитель-щепорез;
• сушилка для сырья;
• пресс — гранулятор;
• охладитель;
• транспортер.

Измельчители

Могут быть дисковыми или барабанного типа. Барабанные измельчители используются на крупных производствах, второе их название щепорезы. Они могут работать со стволами толщиной до 30 см. Бревно подается по транспортеру в барабан с несколькими ножами. Во время вращения бревно разрезается, щепа подается на транспортер. Размер щепы 5 — 30 мм.

Дисковые измельчители подходят для работы с ветками разного диаметра и отходами древесины. Могут быть в форме прицепа или стационарного устройства. Ножи в таком щепорезе крепятся на диск и отрезают куски древесины.

Сушилки

При производстве топливных пеллет используются аэродинамические или барабанные сушилки. Аэродинамические работают с частицами до 3 мм диаметром. Используются на крупных производствах, в комплект входит теплогенератор.

Барабанные сушилки высушивают сырье крупной фракции:

• опилки;
• древесная щепка;
• торф;
• навоз;
• камыш;
• травяную массу.

Сушилка состоит из барабана, печи, контроллера температуры, вентилятора, воздушной завесы и щита управления. Рабочая температура в оборудовании барабанного типа может достигать 800 градусов Цельсия.

Грануляторы

Все оборудование для грануляции делится по производительности. Прессы с эффективностью в час менее 300 кг обычно оснащаются плоской матрицей и двигателем до 30 киловатт. Двигатель пресса может быть дизельным или электрическим.

Прессы с эффективностью более 300 кг в час оснащаются матрицами цилиндрического типа, максимальная производительность их составляет 3,5 тысячи килограммов гранул в час. Работают такие мощные прессы только на электромоторах.

Охладители

Финальная стадия изготовления гранул своими руками — охлаждение. На производстве используются противоточные и жалюзийные охладители, различные по производительности. В жалюзийном оборудовании через щели в боковых стенках на гранулы выдувается поток воздуха. Как только охладительная емкость заполняется, срабатывает датчик и останавливается привод сортировки, двигающий транспортер. Производительность жалюзийных охладителей составляет до 2 тонн в час.

Противоточные охладители более мощные — до 20 тонн в час. Они представляют собой бункер охлаждения, механизм выгрузки, шлюза с электроприводом и воронки. Воздух попадает в бункер снизу через выгружную воронку. Заполнение бункера контролируется датчиками.

Упаковочные машины и транспортеры

Готовые гранулы насыпаются в мешки определенной емкости, которые запаиваются или зашиваются. Процесс происходит автоматически под наблюдением оператора.

Сырье и готовая продукция перемещается по цеху ленточными или шнековыми транспортерами. Шнековые меньше пылят, но работают медленнее ленточных.

Подробно об эффективности использования пеллет и их производстве в видеоролике:

Производство пеллет своими руками в домашних условиях

После работы некоторые предприятия используют опилки для протапливания печей. Такая практика привычна для безотходного и экологически чистого производства. Пеллеты позволяют не тратиться на топливо и дают столько же тепла, сколько и обычные щепки.

В чем заключается технологический процесс изготовления пеллет

В деревообрабатывающей промышленности после работы остаётся много древесного мусора, который долгое время бесполезно утилизировался. Сейчас технологии позволяют даже обычные опилки пускать в производства. Производство пеллет имеет простой принцип – отходы древесины спрессовывают в виде пакетов или гранул. Но перед этим происходит дробление материала в специальной дробилке.

Для топливных пеллет теперь есть специальные печи, которые очищаются всего раз в месяц, а дымоходы с выхлопами не несут вреда экологии.

Само прессование опилок занимает малое количество времени, но производство пеллет в домашних условиях – процесс долгий и сложный.

Производство пеллет в личном хозяйстве

Обычные опилки или сушеные растения неудобно разжигать в печи, и прогорают они далеко не все. Но сейчас экономные хозяева часто интересуются, как сделать пеллеты из опилок в домашних условиях. Теперь применяются древесные отходы по назначению, и началось использование их в качестве топлива и обогрева домов.

Изготовление пеллет в домашних условиях возможно благодаря трем составляющим: дробилке, сушилке и гранулятору.

Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора

Гранулятор – основная часть в домашнем производстве древесных гранул. Он формирует опилки в определенную форму. Для приготовления шнекового гранулятора понадобится:

• матрица из толстой пластины
• шнековый вал
• корпус или гильза
• мотор с редуктором

Для гранулятора с плоской матрицей: плоская матрица с отверстиями, корпус или гильза, электродвигатель, катки, промежуточная камера.

Изготовление гранулятора

Станок для производства пеллет своими руками представляет сложный механизм, который без определенных знаний и умений в инженерии будет трудно изготовить.

1. Первое, что понадобится для начала работы – это точные чертежи всей конструкции.
2. Второе – вырезание деталей.
3. Третье – сваривание и точное соединение деталей.

Для того, чтобы изготовить первый важный узел – матрицу, нужно вырезать металлический круг размером 20мм, высверлить отверстия матрицы для формирования пеллет и закрепить механизмы между собой. Просверленные дыры должны быть конической формы.

Далее, в проушники корпуса фиксируются мощные катки с отверстием. Размер катков зависит от работающей зоны матрицы. После закрепления катков в проушнике в корпусе (трубе) устанавливается редуктор с частотой вращения 80-100 об/мин. В редукторе дно должно быть с отверстиями для выхода пеллет.

В съемную часть гранулятора фиксируют матрицу с катками, закрепленными стопорными винтами. Из металлического прокатного профиля изготавливается станина с электропроводом, связанным с редуктором гранулятора. Для пеллетного электропривода достаточно мощности 15 кВт.

Пресс для пеллет первоначально прогревают и только потом приводят в действие. Если после «холостого» запуска механизм начал исправно работать, то можно засыпать заранее приготовленное сырье (дроблённое и высушенное).

Сушилка для опилок

Даже низкая влажность опилок в грануляторе может застопорить все производство или вывести механизм из строя. Для качественного просушивания дробленного материала понадобится сушилка. Её производство в домашних условиях намного проще гранулятора: две бочки последовательно сваривают друг с другом, устанавливают на стан, чтобы любое резкое движение внутри бочек не смогло сбить конструкцию. Далее сушилку настраивают с уклоном в сторону. Внутри бочек закрепляют и сваривают перемешивающий механизм (лопасти). Далее с одной из сторон бочек устанавливают тепловую пушку. Лопасти приходят в действие за счет воздуха, подаваемого через редуктор.

Важно. Дробилка работает по обычному принципу: три десятка пил закрепляются на циркулярном станке и приводятся в действие благодаря мощному двигателю. После дробления не всегда первичный результат идеален, поэтому крупные опилки повторно засыпают (или насыпают на пилы) в дробилку и только потом отправляют в сушилку и на пресс.

От крупного материала толка будет мало – гранулы будут рассыпаться и могут засорить матрицу гранулятора. Если в домашнем производстве есть циркулярная пила, то на её стан можно добавить несколько пил для большей производительности. Но для этого понадобится вокруг пилы создать изолятор из коробок или пакетов, чтобы опилки было проще собрать.

Приготовить пеллеты своими руками сложно, но при тщательном подходе это вполне реально. Готовой продукции не нужно проходить дополнительной обработки и можно сразу пускать на отопление помещений.

Как сделать древесные пеллеты в домашних условиях

Топливные пеллеты – это прессованные отходы деревообработки и растительной сельскохозяйственной продукции. На данный момент они являются идеальным твердым топливом, дающим максимум теплоты с единицы объема и позволяющим автоматизировать процесс сжигания. Есть у древесных гранул и другие преимущества перед углем и дровами, вызывающие массовый интерес потребителей. Предлагаем разобраться, чем же они хороши и можно ли изготавливать пеллеты своими руками на станке, сделанном в домашних условиях.

Технология промышленного изготовления

Сразу дадим ответ на второй животрепещущий вопрос: кустарно производить пеллеты можно, но очень непросто. Дело в том, что твердые гранулы диаметром 6—10 миллиметров и до 30 мм в длину получают методом прессования под большим давлением без использования связующих (клеящих) добавок. Этот процесс называется гранулированием, а специальные прессы, применяемые на заводах, носят название грануляторов.

Стоимость подобных аппаратов довольно высока, а ведь они являются лишь составляющей частью производственной линии. Но давайте обо всем по порядку. Итак, для изготовления пеллет используются следующие виды сырья:

• разнообразные отходы древесины – стружка, опилки, горбыли и так далее;
• стебли зерновых и других сельскохозяйственных культур – солома;
• лузга семян гречихи, подсолнечника, пшеницы;
• торф.

Справка. Наиболее качественные «белые» гранулы, изображенные на фото, делают из березовых, хвойных и других видов древесины. На втором месте – соломенные изделия, и на последнем – дешевые агропеллеты из шелухи различных культур.

В заводских условиях производство пеллет выглядит так:

1. Первичное сырье направляется в дробилку, где перерабатывается до мелкой фракции.
2. Следующий этап – сушка. Частицы сырья доводятся до влажности 10% в барабанных либо аэродинамических сушилках.
3. Главная стадия технологического процесса – грануляция. Смесь обрабатывается паром и продавливается сквозь множество калиброванных отверстий под давлением около 300 Атм.
4. Полученные топливные гранулы охлаждаются и подаются на упаковку в мешки либо специальные автомобили (в зависимости от заказа и способа доставки).

Как уже было сказано выше, связующие составы в сырье не добавляются. Частицы слипаются в одну массу благодаря природному клею – лигнину, выделяющемуся при сильном сжатии материала. В результате получается высокоэффективное горючее для котлов с теплоотдачей от 4,5 до 5 кВт с 1 кг, влажностью не более 8% и максимальной зольностью 4%.

Примечание. Остаток золы при сжигании высококачественных белых гранул – не выше 0,5%. Это значит, что количество отходов с 1 тонны таких пеллет составит всего 5 кг, а топка и теплообменник котла практически не покрывается сажей.

Так выглядят агропеллеты

Преимущества гранул перед дровами

В предыдущем разделе мы обозначили некоторые достоинства пеллет. Теперь предлагаем выделить все их плюсы по сравнению с недорогим твердым топливом — дровами:

• благодаря высокой плотности и небольшой влажности удельная теплота сжигания гранул достигает 5 кВт/кг, в то время как высушенная древесина даст 4,5 кВт максимум;
• по тем же причинам КПД пеллетных котлов отопления составляет 80—85% против 75% у традиционных дровяных;
• мелкая структура и прочность гранул позволяют автоматизировать процесс подачи топлива и управления горением;
• поскольку производители не используют для изготовления гранул химических добавок, горючее по экологичности не уступает дереву;
• низкая зольность (у древесных изделий – 0,5—1%, у агропеллет – до 4%) дает возможность увеличить интервал между чистками теплогенераторов до 7 дней.

Важный момент. Дерево высыхает до влажности 15% в течение 2 лет, поэтому домовладельцы редко занимаются сушкой и топят свежесрубленными дровами. Реальная теплоотдача в этом случае составляет 2—2,5 кВт/кг с поправкой на КПД котла. Сколько при этом образуется золы и сажи, легко определить по ежедневной очистке агрегата.

Недостатки у пеллет тоже есть. Топливо стоит в 2,5—3 раза дороже свежесрубленных дров, настолько же выше цена автоматизированных теплогенераторов по сравнению с обычными ТТ-котлами. Львиная доля этой стоимости припадает на пеллетную горелку и электронный блок управления.

Покупать пеллеты нужно в запаянных мешках либо организовать в домашних условиях сухое место для хранения, например, закрытую емкость. В отличие от древесины, напитавшиеся влагой гранулы попросту рассыпаются в труху и для дальнейшего использования не годятся.

Как сделать станок для пеллет

Здесь подразумевается пресс – гранулятор, который превращает сырье в небольшие цилиндрические изделия. Главный элемент этой установки – стальная матрица с отверстиями, сквозь которые продавливается высушенная масса опилок. По способу прессования станки делятся на 3 группы:

1. Высокопроизводительный пресс с матрицей в виде плоского кольца. Внутри него установлены 2 или 3 катка, вдавливающие сырье в прессовальные отверстия, как показано ниже на схеме.
2. С матрицей в виде плоской плиты круглой формы. Два катка, закрепленные на общей оси, продавливают опилочную массу, подаваемую сверху.
3. Шнековые агрегаты – экструдеры. Принцип работы схож с бытовой мясорубкой, где смесь проталкивается через матричные отверстия шнеком.

Невзирая на высокую производительность, первый тип станков не подойдет для прессования пеллет своими руками. Причина – сложность изготовления установки. Но если вы планируете делать бизнес на этом топливе, то такой пресс даст хорошую рентабельность, поскольку способен гранулировать разнообразные отходы в больших количествах.

Чтобы сделать второй тип пресса, вам понадобятся следующие детали и элементы:

• плоская матрица из закаленной высокоуглеродистой стали с отверстиями Ø6 мм;
• катки из такого же металла с прорезями (показаны ниже на чертеже);
• вал и 2 подшипника для установки катков;
• корпус из стальной трубы;
• вертикальный вал, передающий вращение от редуктора матрице;
• редуктор (можно от заднего моста легкового авто);
• электродвигатель мощностью не менее 4 кВт.

Трудность заключается в том, что матрица и катки делаются на металлообрабатывающем производстве, располагающем токарным, фрезерным и шлифовальным оборудованием плюс необходима печь для закалки. О нюансах изготовления самодельных деталей и марках применяемых сталей рассказано в следующем видео:

Эту же проблему придется решать, если вы задумали своими руками собрать шнековый гранулятор для пеллет. Только здесь потребуется выточить дорогостоящий шнек, а вместо закалки выполнить цементацию поверхности, иначе он разломится в процессе работы.

Совет. Самостоятельно изготавливая оборудование для производства пеллет, даже не пытайтесь ставить детали из «сырого» металла. Из-за большого давления на материале роликов быстро появится выработка, а рабочая поверхность шнека «оближется» почти сразу.

Чтобы собрать прессовальный станок, нужно сварить раму из профильной трубы или уголков, куда впоследствии закрепляется двигатель с редуктором, а в верхней части – корпус самого гранулятора. Вал электродвигателя и хвостовик редуктора соединяются ременной передачей с таким расчетом, чтобы матрица вращалась со скоростью не больше 100 об/мин. Подробнее о процессе сборки рассказывается в видеоматериале:

Заключение

Судя по отзывам домашних умельцев на различных форумах, собственноручное изготовление станка для прессования пеллет особой выгоды не приносит даже тем, кому опилки достаются практически даром. Ведь сделать гранулятор недостаточно, нужна еще сушильная машина, изображенная на фото. Без просушки выдавить лигнин и склеить древесные частицы не удастся, гранулы будут распадаться. Предположим, вы смастерили барабанную сушилку из бочек, но для ее работы потребуется тепловая пушка, а это затраты энергоносителей и средств.

Есть и другой путь: найти рынок сбыта, приобрести готовый шнековый гранулятор и давить на нем пеллеты для себя и заказчиков. Но производство малыми партиями опять-таки невыгодно из-за большой себестоимости продукции и ваших временных затрат. Подробный экономический расчет проведен экспертом в очередном видео:

Пеллеты своими руками

Разнообразные виды альтернативного топлива все больше приобретают популярность в индивидуальных хозяйствах. Это и не удивительно: энергоносители стремительно дорожают с каждым днем, и содержание частного дома или коттеджа обходится недешево, особенно в отопительный период.

Одним из таких, входящих в моду, вариантом топлива являются пеллеты – гранулы, изготовленные из биологического сырья (древесных отходов, шелухи, соломы, торфа, куриного помета, подсолнечной лузги и так далее). Наиболее распространенными являются древесные пеллеты, изготавливаемые из отходов деревообрабатывающих производств.

Наиболее простой вариант – приобрести готовые пеллеты. Но те, кто заинтересован в экономии, предпочитают изготавливать пеллеты собственными руками.

Что требуется для изготовления пеллет собственными руками

Чтобы изготавливать пеллеты самостоятельно, требуется пресс-гранулятор и место, где его установить. Но наличие пресса не поможет, если нет доступа к исходному сырью – именно оно является критическим условием, если вы задумали изготавливать пеллеты собственными руками.

Оптимально, если где-то неподалеку находится деревообрабатывающее производство, где можно купить или даже получить бесплатно опилки, щепу и так далее (на многих производствах подобные отходы готовы отдать даром, лишь бы не возиться с их утилизацией).

Рассчитывая, будет ли выгодно производство пеллет собственными руками, нельзя забывать о транспортных расходах. Если деревообрабатывающее производство находится совсем рядом, то транспортные расходы невелики, но если сырье приходится возить издалека, то могут возникнуть определенные проблемы.

Какое сырье является оптимальным для самостоятельного производства пеллет

Если изготавливать пеллеты из древесных отходов, то нужно следующее оборудование:

• Дробилка для измельчения сырья;
• Сушилка;
• Дробилка мелкого дробления;
• Пресс-гранулятор с матрицей.

Все необходимое оборудование стоит недешево. Однако, дробилки требуются только в том случае, если в качестве сырья используются такие отходы, как ветки, кора, некондиционная доска и так далее. Если же использовать древесные опилки, лузгу и другие мелкие отходы деревообрабатывающего производства, то без дробилок можно обойтись, ведь они предназначены именно для того, чтобы измельчать сырье до состояния опилок.

Сушилка – необходимое оборудование в производстве пеллет. Однако, если исходное сырье является отходами от хорошо высушенной древесины, то и без сушилки можно обойтись, а, следовательно, значительно сократить расходы на приобретение оборудования для пеллетного производства.

Фактически, только пресс-гранулятор является действительно необходимым оборудованием, которое нужно вне зависимости от того, какое именно сырье применяется.

Если исходить из необходимости того или иного оборудования, то становится очевидным, что оптимальным сырьем для самостоятельного производства пеллет являются древесные опилки и/или лузга, при этом – хорошо просушенные. Если в качестве сушки имеются какие-либо сомнения, то можно соорудить сушилку самостоятельно, используя металлические бочки (различные варианты изготовления сушилок можно найти в Интернете – со схемами, чертежами и пошаговым видео).

Можно ли изготовить пресс-гранулятор самостоятельно

Самый простой способ обзавестись устройством по производству пеллет – приобрести пресс-гранулятор, рассчитанный на производство малых объемов (до 100 кг в час), так называемый мобильный гранулятор. С учетом стоимости оборудования и цены на готовые пеллеты, срок окупаемости составит около двух лет.

Более сложный, но и более дешевый способ, — изготовить пресс-гранулятор собственными руками. При этом матрицу и катки для пресса можно приобрести готовыми – они являются запчастями для грануляторов, производящих комбикорма, и имеются в продаже. Сложнее, но, естественно, дешевле, сделать все своими руками.

Для изготовления матрицы используется заготовка – диск толщиной от 2 см и более (более тонкие диски использовать не рекомендуется – такие матрицы будут часто выходить из строя). Диаметр диска подбирается в зависимости от желаемой производительности установки: чем больше диаметр – тем выше производительность.

Корпус пресса сваривается из листового металла, также можно использовать металлическую трубу. Размер корпуса напрямую зависит от размера матрицы, при этом между краями матрицы и корпусом должен быть минимальный зазор, но вращение матрицы внутри корпуса должно быть свободным.

В нижней части корпуса пресса закрепляется редуктор, приваривается лоток. К редуктору крепится электродвигатель, мощность которого должна быть не менее 15 кВт. Готовое устройство закрепляется на металлической раме.

• Машина едет на кукурузе — думаете возможно?
• Жир — в топливо!
• Оборудование для производства пеллет
• Как преодолеть глобальное потепление?