Гранулы из опилок своими руками

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.
Читайте также:  Плуг зыкова своими руками

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:

Уголь или дрова — топливо недешёвое, в качестве альтернативы им можно использовать более доступные отходы сельского хозяйства и деревоперерабатывающей промышленности. Однако засыпать листья, солому или опилки в топливное отверстие неудобно. Поэтому их спрессовывают в специальные гранулы (пеллеты). Обычно такое топливо производят в промышленных условиях, но можно сделать пеллеты своими руками и дома.

В современном мире под пеллетами подразумевают не только продукцию из древесных стружек или ненужной бумаги, но и любые отходы сельского хозяйства и столярной промышленности, спрессованные в гранулы.

Для их производства подходит всё, что может гореть, но ранее неэффективно утилизировалось. Дополнительные преимущества пеллет:

  • Нет необходимости покупать готовые гранулы, домашний мастер может освоить технологию их изготовления даже без специальных навыков. Кроме того, производство пеллет своими руками в домашних условиях может стать неплохим бизнесом.
  • Обогревать помещения пеллетами дешевле, чем другими видами топлива.
  • Экологическая чистота сырья.
  • Пониженное количество выделяемых продуктов горения.

К минусам можно отнести лишь особые условия хранения — помещение должно быть сухим и хорошо защищённым от случайных возгораний. Очевидно, что плюсов у брикетов гораздо больше.

Сырьё для производства гранулированного топлива может быть разным, поэтому и характеристики его различаются.

Пеллеты делят на несколько категорий:

  • Премиум (белый). Это топливо высшего качества, получаемое из мелких опилок и отходов мягких древесных пород, очищенных от примесей. Главная характеристика белых пеллет — низкая зольность (около 0,5 процента от общего объёма гранул).
  • Индустриальный (серый). Изготавливается из древесных опилок. Может содержать часть хвои, коры и прочих примесей. Зольность составляет около 1,5 процента.
  • Промышленный (тёмный). На изготовление идёт солома, жмых, сухие листья, различные древесные отходы и даже птичий помёт. Зольность такого топлива намного выше — примерно 5 процентов от общего объёма.

Первые две категории обычно используются для индивидуального отопления. Промышленная группа отлично подходит для топки котельных. Небольшая стоимость и высокая теплоотдача делают этот вид весьма выгодным.

Чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, можно использовать отходы столярного производства, прошлогодние листья, мелкий хворост, солому и т. п. Обязательный комплекс механизмов для производства состоит из дробилки и гранулятора (пресса). В некоторых случаях может понадобиться сушилка и дополнительный измельчитель.

Читайте также:  Ожог роговицы глаза сваркой лечение

Основной элемент производства — гранулятор (пеллетайзер). Мастеру необходимо принять решение, покупать готовое оборудование или сделать его самому. Промышленные аппараты просты в управлении, обладают высокой производительностью, позволяют получать материал отличного качества. Однако стоит промышленный гранулятор довольно дорого, и срок его окупаемости составит несколько лет. Поэтому тем, кто хочет сэкономить на оборудовании, стоит попробовать собрать пеллетайзер самостоятельно.

Сделать чертёж гранулятора для опилок своими руками довольно просто. Аппарат состоит из матрицы, редуктора, барабана, электрического двигателя и катков. Все необходимые компоненты, кроме двигателя, можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно.

Чаще всего используют два вида матриц. Одна производит цилиндрические, другая — плоские пеллеты. Пеллетайзер первого типа актуален для крупных производств. Второй тип больше подходит для личных хозяйств. В такой аппарат сырьё засыпается сверху, а катки, прокатываясь по нему, выдавливают массу.

Матрицу можно присоединить и к прессу ручного типа. Следует учитывать, что в таких аппаратах изготавливают пеллеты только из мягких материалов — лузги, жмыха, листвы и т. п. Производительность ручного гранулятора довольно низкая, а сила сжатия — небольшая. Поэтому для заготовки топлива понадобится немало сил и времени.

Основу для гранулятора следует варить из железного листа или отрезка трубы. Каркас прибора состоит из двух частей: в одной гранулы формируются, в другой обрезаются.

Форма устанавливается к первой части таким образом, чтобы между стенками корпуса и формой остался небольшой зазор. В нижней части корпуса с помощью подшипников и муфты крепится редукторный вал.

Чтобы упростить процесс очистки, основу корпуса лучше сделать разъёмной, скрепив место соединения болтами. Сам аппарат прочно прикрепляют к раме из металлических уголков. Рядом с корпусом устанавливается двигатель, к которому нужно подключить вал.

Когда станок для производства пеллет готов, можно приступать к работе.

Схема изготовления прессованного топлива такова:

  • Подготовить сырьё. Для этого измельчить ветки, кору и прочие крупные фрагменты. Оптимальный вариант — использование дробилки. Этого этапа можно избежать, если удалось приобрести качественные мелкие опилки столярного производства, лузгу или жмых. Солома также не нуждается в дробилке, её режут специальными ножницами.
  • Подсушить полученный материал. Его влажность не должна быть выше 9−15% от общей массы сырья.
  • Смесь необходимо снова увлажнить. Если влажность материала будет ниже 8%, готовые пеллеты будут просто рассыпаться сразу после выхода из гранулятора.
  • Засыпать массу в форму, включить двигатель, запустить пресс. При давлении смесь сцепляется, благодаря выделяющемуся из дерева лигнина (вещество содержится в растительных клетках и играет роль клея).
  • Просушить готовые изделия.

Стоит иметь в виду, что на выходе пеллеты нагреты до 90 градусов и довольно хрупкие. Поэтому обращаться с ними нужно осторожно. Для просушки изделия раскладывают в проветриваемом помещении или на улице, прикрыв от прямого солнечного света. Следует беречь продукцию от дождя и снега.

Хранить прессованное топливо рекомендуется в сухих сараях и подвалах, защищённых от случайного огня. Хотя сами пеллеты довольно инертны и к легковоспламеняющимся веществам не относятся, внезапно загоревшееся топливо погасить будет сложно. Общая температура помещения значения не имеет.

Если пеллетное топливо хранится на улице, обязательно нужно прикрыть его листами шифера, тепличной плёнкой, рубероидом или другим влагонепроницаемым материалом. Необходимо следить, чтобы гранулы не соприкасались с землёй.

Очень удобно сложить пеллеты в мешки весом 20 или 10 кг каждый и убрать в подходящее место. Так топливо займёт совсем немного места, а если было изготовлено для продажи, его будет удобно отпускать покупателям.

Если сделать станок для производства пеллет своими руками, можно наладить изготовление альтернативного топлива на дому. Такое производство довольно трудоёмкое, но экономически выгодное.

Вывоз, переработка и утилизация отходов с 1 по 5 класс опасности

Работаем со всеми регионами России. Действующая лицензия. Полный комплект закрывающих документов. Индивидуальный подход к клиенту и гибкая ценовая политика.

С помощью данной формы вы можете оставить заявку на оказание услуг, запросить коммерческое предложение или получить бесплатную консультацию наших специалистов.

Читайте также:  Перчаточно вязальный станок цена

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.