Пеллетная установка своими руками

Содержание

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.

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.

Для того чтобы протопить камины или дровяную печь, а также твердотопливные котлы, применяют не только дрова, но еще и пеллеты — это прессованные гранулы или брикеты, сделанные на основе деревообрабатывающих отходов. И если дрова при сжигании наносят вред природе, пеллеты не только позволяют получить эффективное и экологичное топливо, они также решают проблему утилизации древесины. Многие люди, особенно если у них скапливаются древесные отходы в большом количестве, предпочитают изготавливать оборудование для изготовления пеллет самостоятельно.

Читайте также:  Условные обозначения сварных швов на чертежах гост

Изготовление пеллет в заводских условиях

Топливные гранулы в качестве топлива для котлов или каминов привлекательны прежде всего благодаря удобству применения. Котлы на пеллетах имеют высокую степень автоматизации, и уделять им внимания приходится меньше, чем простым твердотопливным.

В естественных условиях древесина, чтобы достигнуть достаточной влажности для сгорания, должна сохнуть в течение 2 лет и даже дольше. В таком случае теплота сгорания составляет от 4 до 4,5 кВт/кг. А вот килограмм древесных гранул при сжигании способен выделять до 5 кВт тепла.

При промышленном производстве пеллеты преимущественно изготавливается на основе такого сырья:

  • соломы зерновых культур;
  • опилки, щепа и прочие древесные отходы;
  • отходы переработки семян.

Однако наиболее часто используются гранулы на основе опилок и других деревообрабатывающих отходов. Пеллеты на основе агротехнических отходов будут стоить дешевле, однако они обладают худшим качеством. В домашних условиях лучше всего изготавливать пеллеты на основе опилок.

Оборудование для домашнего производства

При производстве выбранное сырье (щепа, опилки, кора или отходы сельскохозяйственной деятельности) следует предварительно измельчить до размеров в 3−5 см, а затем просушить в специальной сушилке, пока влажность не достигнет показателя в 15%. Затем сырье помещается в специальную дробилку мелкого дробления.

В итоге массу с величиной фракции до 2 мм нужно погрузить в пресс. После прессования получаются гранулы, влажность которых составляет до 12%, а их размер зависит от конструкции используемого оборудования. Далее, гранулы собирают в мешки, закупоривают и применяют в качестве топлива для печей и котлов.

Оборудование для производства пеллет в домашних условиях потребуется следующее:

  • дробилка для древесины. Если вы будете использовать лузгу или опилки, то в дроблении необходимости не будет. Оно потребуется при применении веток, коры, обрезков пиломатериалов или некондиционной доски;
  • барабанная или аэродинамическая сушилка для сырья. Ее можно сделать самому из бочки;
  • дробилка мелкого дробления, в которой крупное сырье измельчают в опилки;
  • гранулятор для пеллет с цилиндрической или плоской матрицей. Его использование исключит процесс мелкого дробления, поскольку в грануляторе сырье одновременно перемалывается и прессуется.

Гранулятор и его конструкция

Гранулятор можно сделать самостоятельно и не покупать дорогое оборудование для производства пеллет. При его наличии вам не потребуются дробилка и измельчитель, сушильная камера потребуется в зависимости от влажности сырья.

Как уже упоминалось, он может быть оснащен цилиндрической или плоской матрицей. Цилиндрическая матрица представляет собой перфорированный барабан с вращающимися катками изнутри. Плотная масса посредством катков вдавливается в отверстия барабана (прессовальные каналы), а когда гранулы уже будут отпрессованы, она срежется ножами при выходе с внешней стороны.

А прибор с плоской матрицей работает по аналогичному принципу, однако матрица в ней — это перфорированный диск, который жестко закреплен на валу. Во время его вращения катки спрессовывают сырье, затем вдавливают его в отверстия в диске. Каналы для прессования напоминают сужающийся к выходу конус, это максимально уплотняет гранулы. Отверстия имеют диаметр до 10 мм.

Чтобы сделать оборудование для прессования пеллет, можно подготовить уже существующую матрицу и катки. Их часто продают как запчасти к грануляторам для комбикормов, можно их сделать своими руками на основе листовых металлов толщиной как минимум в 20 мм, а также шестеренок, закрепленных на валу.

В качестве привода для гранулятора обычно используют электрический двигатель мощностью как минимум в 15 кВт, а также редуктор. Частота вращения матрицы должна колебаться в пределах от 60 до 100 оборотов в минуту. Вал для крепления плоской матрицы может быть ориентирован вертикально или горизонтально, для этого потребуется и емкость для загрузки сырья и выгрузки гранул в готовом виде.

Изготовление гранулятора своими руками

Алгоритм действий по изготовлению такого оборудования такой:

  1. Делаем матрицу. Если ее делать своими руками, то потребуется дисковая заготовка толщиной от 20 мм, если она будет меньше, то матрица быстро будет деформироваться. А вот диаметр может быть разным, от него зависит производительность оборудования. Например, если диаметр составит 50 мм, а двигатель порядка 30 кВт, то можно будет получить до 350 килограмм пеллет в течение часа. А если объемы ожидаются меньшие, то хватит матрицы и до 30 см в диаметре. В центре диска нужно просверлить отверстие по диаметру вала редуктора, далее выполняется паз для жесткой посадки. А отверстия для прессования и выхода гранул должны иметь форму конуса.
  2. Ролики или шестеренки для катков нужно выбирать таким образом, чтобы ширина сопоставлялась с рабочей зоной матрицы. Наденьте на вал шестерню, затем он закрепляться муфтой перпендикулярно оси выходного вала редуктора.
  3. В зависимости от размера матрицы нужно сварить цилиндрический корпус оборудования на основе листового металла или трубы. Корпус включает две части: в верхнюю загружается сырье, а затем после прохождения сквозь систему роликов и матрицы в готовом виде гранулы переходят в нижнюю часть корпуса, затем по лотку они высыпаются в емкость. А матрица должна свободно внутри верхней части корпуса передвигаться с минимальным зазором. Внизу корпуса проделывается отверстие для выхода пеллет, к нему приваривают лоток на основе листового материала или труб.
  4. Выходной вал редуктора должен размещаться внизу корпуса конструкции посредством подшипников и муфты.
  5. Чтобы было удобно чистить и обслуживать корпус, верх и низ корпуса должен быть разъемными и соединяться на болты посредством приваренных ушек. В корпус ставят матрицу и ролики.
  6. Гранулятор ставят на раму на основе швеллера или уголка и жестко на ней закрепляют. Затем крепится электродвигатель и его выходной вал присоединяют к редуктору.
  7. С внешней стороны раму и остальные детали красят краской по металлу. Далее, подключается двигатель и выполняется пробный запуск.
Читайте также:  Какое давление нужно для сварки полуавтоматом

При наличии гранулятора, оснащенного матрицей плоского типа для производства пеллет, можно решить проблему отопления помещения до 150 квадратных метров площадью. Готовые гранулы можно применять для сжигания в камине или печке, а также для твердотопливных котлов. Также будет решена проблема утилизации отходов сельскохозяйственной деятельности и деревообработки.

Самодельная сушилка для опилок

Для того чтобы самодельные пеллеты из дерева на выходе из матрицы гранулятора не рассыпались, сырье должно иметь минимальную влажность. В промышленном производстве это делается посредством сушильных камер, а в домашних условиях можно делать специальные сушилки барабанного типа на основе старых бочек.

Нужно сварить друг с другом несколько железных бочек и установить их на раме с учетом незначительного наклона на одну сторону. Внутри к стенам привариваются лопасти для перемалывания сырья. Внутрь с одной стороны барабана подается горячий воздух с помощью электрической или газовой тепловой пушки. Барабан вращается за счет электродвигателя посредством редуктора или понижающей ременной передачи.

Далеко не во всех случаях есть необходимость организовывать производство пеллет на основе опилок в домашних условиях.

Это оправдано, если оборудование целиком сделано самостоятельно с минимальными затратами на комплектующие и запчасти, или же у вас в наличии есть небольшой гранулятор, производительность которого достаточная для выработки пеллет для бытовых нужд и даже продажи. Так можно окупить стоимость купленного оборудования.

Сделать гранулятор и другое оборудование для производства пеллет самостоятельно не так уж и легко, но если есть время, навыки и терпение, то вполне возможно. А вот приобретать промышленный гранулятор для опилок с целью отопления частного загородного дома, с экономической точки зрения, совершенно не целесообразно.

Современные автономные котлы работают на пеллетах, которые представляют собой цилиндрические гранулы.

Для изготовления пеллет используются древесина, производственные отходы лесопильной промышленности, деревообрабатывающего и мебельного производства. Помимо этого освоено производство агропеллет, для получения которых в переработку идет солома, кукуруза, шелуха подсолнечника и иные подобные им материалы.

Котел, работающий на пеллетах

Требования к транспортировке и хранению такого топлива значительно ниже, по сравнению с жидким и газообразным. Это обстоятельство способствует росту популярности пеллет у хозяев частных домостроений.

Пеллеты

Для формирования гранул необходимо давление в 300 атм., действующее в условиях повышенного температурного режима. В таких условиях из сырья выделяется лигнин, который соединяет между собой частицы в единую гранулу. Размеры пеллет находятся в пределах: по длине – 10-30 мм, по диаметру – 6-10 мм.

Вследствие того, что при производстве этого топлива применяются только натуральные материалы, то их экологичность вне всякого сомнения. При горении пеллет в котле образуется крайне незначительный объем углекислого газа, который можно сопоставить с процессами разложения древесины естественным образом.

Какие бывают сорта пеллет?

Пеллеты принято классифицировать на следующие виды.

Белые

Топливо этой группы принято относить к премиум-классу. Его, как правило, используют в современном высокотехнологичном котельном оборудовании. При сгорании образуется количество тепла, равное 17,2 Мдж/кг при зольности 0,5%.

Темные

Такие пеллеты называются индустриальными. В их производстве используется, помимо древесины, кора деревьев. Это топливо применяется в котлах, в которых удаление золы осуществляется чаще. Теплотворность его находится на уровне белых пеллет, а зольность несколько выше – 0,7%.

Темные пеллеты

Агропеллеты

Их относят к дешевому топливу, обладающему стандартным качеством. В качестве теплотехнического оборудования для сжигания агропеллет служат большие котлы, способные работать на таком топливе. В результате горения выделяемое количество энергии равно 15 МДж/кг, а зольность может быть более 3%.

Форма гранул пеллет и физико-геометрические характеристики обуславливают хорошую сыпучесть топлива. Таким образом, появляется возможность автоматизации подачи его в котел, что в свою очередь позволяет работать длительное время автономно без участия людей.

Основные достоинства

Высокая экологичность топлива является главным достоинством пеллет. Процесс их сжигания сопровождается образованием углекислого газа и паров воды. Объем газа находится на таком уровне, что усвоение его растениями не оставляет никакого следа в атмосфере.

При сжигании пеллет возможно осуществить процесс пиролиза, который применяется в котлах, имеющих длительный период горения.

Возможность автоматизации процесса загрузки топлива практически исключает необходимость в участии человека в работе оборудования.

Гранулы компактны

Компактность гранул существенно снижает потребности в складских площадях и упрощает их транспортировку.

Технология производства пеллет исключает необходимость введения в состав сырья различных добавок, что не способствует выделению неприятных запахов при горении.

В случае применения топлива высокого качества, показатель теплоотдачи существенно превышает аналогичный показатель у традиционного твердого топлива.

Высокая пожаробезопасность пеллет обуславливается отсутствием процессов гниения или прения. Применение качественного гранулированного топлива и высокотехнологичных котлов сокращают расходы на отопление.

Также имеется возможность освоить изготовление пеллет своими руками, что приведет к снижению затрат.
Следует понимать, что при всех несомненных положительных качествах этого топлива, стоимость его значительна.

Технологический процесс

Условно процесс получения пеллет можно разделить на следующие стадии.

Измельчение сырья

Для получения требуемых для производства размеров материала применяются дробилки, или их еще называют рубительные машины. Необходимая ширина сырья составляет 25 мм при толщине 2 мм.

После этого требуется произвести сушку полученного материала. С уменьшением его размера затраты энергии возрастают.

Читайте также:  Чем склеить abs пластик намертво

Оборудование для изготовления

Сушка и дополнительное измельчение

Влажность при осуществлении технологического процесса играет важную роль, она должна быть 10+/- 2 %. При ее повышении требуется проведение дополнительной сушки. В случае чрезмерно сухого сырья его придется увлажнять до требуемой величины.

Для сушки используется оборудование, которое по своим конструктивным особенностям может быть барабанным или ленточным. Использование ленточной сушилки более предпочтительно в плане безопасности эксплуатации, несмотря на то, что дороже.

Оборудование

Нормальный технологический процесс прессования может быть осуществлен при условии, что величина частиц сырья составляет не более 4 мм. После подсушивания сырье поступает на дополнительное измельчение на дезинтеграторе.

Водоподготовка

При снижении показателя влажности до 8% и менее крайне затрудняется прессование древесины. С целью достижения требуемого уровня этого показателя материал загружается для увлажнения в специальные агрегаты. Для этой цели хорошо подходят смесители шнекового типа, в которых используются пар или вода.

Если сырье для производства пеллет получено из древесины твердых пород, то применение пара позволит уменьшить прочностные характеристики и повысить пластичность. Конструкция некоторых прессов такова, что отпадает необходимость в использовании пара.

Прессование

Этот процесс производится на прессах различной конструкции, которые отличаются формой матрицы. Они могут быть оборудованы матрицей:

  • круглой. Такие прессы изначально применялись в пищевой и химической промышленностях, а также для производства комбикормов;
  • плоской. Они проектировались для переработки ТБО.

При наличии конструктивных различий, принцип их действия одинаков. Под воздействием усилия происходит смятие материала на матрице. В ходе этого процесса происходит продавливание сырья через ее отверстия, а получающиеся гранулы срезаются при помощи специальных ножей. В ходе такой обработки происходит троекратное уплотнение материала.

Прессование

Процесс, происходящий в рабочей зоне пресса, является адиабатическим. Сжатие в этом случае сопровождается ростом температуры до 100 градусов Цельсия. Значительные нагрузки, воздействующие на оборудование, требуют использования материалов с высокой прочностью.

Охлаждение и очистка

Формирование и качество гранул зависят от приложенного усилия и температуры, образующейся в ходе процесса. При этом максимально допустимой температурой является значение в 120 градусов Цельсия. Превышение его отрицательно отражается на качестве изделия.

Полученные пеллеты должны быть охлаждены. В результате чего происходит их сушка и упрочнение. Затем следует процедура очистки готовой продукции для придания ей товарного вида.

Завершающим этапом производственного процесса получения пеллет является фасовка и упаковка в тару, объем которой соответствует потребностям заказчика.

Этапы производства пеллет

Производство пеллет в личном хозяйстве

При наличии сырьевой базы организация производства пеллет в домашних условиях будет хорошим подспорьем в хозяйстве. Организация технологического цикла получения гранулированного топлива требует такого оборудования, как:

  • устройство для дробления;
  • приспособление для сушки;
  • сито;
  • гранулятор.

Если древесное сырье представляет собой опилки, то необходимость в использовании дробилки отпадает. Размер опилок приемлем для запуска их в работу. В качестве камеры для сушки можно использовать металлическую бочку. Просеивание исходного материала при помощи сита дает возможность удалить крупную фракцию и неделовые примеси, негативно влияющие на качество продукции. Основным агрегатом данного производства является гранулятор.

Процесс изготовления гранулятора

Перед изготовлением гранулятора важно определиться, какого типа он будет. Конструкция гранулятора с плоской матрицей более доступна для исполнения в кустарных условиях, чем изготовление шнекового с цилиндрической матрицей.

Устройство малогабаритного гранулятора

Процесс изготовления гранулятора заключается в операциях по сборке отдельных узлов, которые можно приобрести в готовом виде. К ним относятся такие модули:

  • электрический двигатель;
  • редуктор;
  • рабочий узел;
  • трансмиссия.

Малогабаритный гранулятор

Некоторые детали под силу изготовить самостоятельно.

Изготовление матрицы

Для ее изготовления необходима толстолистовая сталь, толщина которой должна быть 8-20 мм. Из нее вырезают круг с необходимым диаметром. В центре круглой заготовки выполняется отверстие с диаметром, соответствующим валу электродвигателя. На поверхности диска производится перфорация, которая имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого равняется диаметру готовой продукции.

Матрица

Сборка устройства

Два катка червячного типа монтируются на валу, который устанавливается на матрице в перпендикулярном направлении к ее плоскости. Эти шестерни производят измельчение и прессование материала. При этом происходит выдавливание сырья через отверстия в матрице.

Установка рабочего узла осуществляется в корпусе, который представляет собой вертикальный цилиндр. Монтаж должен быть выполнен так, чтобы вращению механизма ничего не мешало, но зазор при этом был минимальным.

В конструкции предусматриваются отверстия: вверху – для подачи сырья, снизу – для поступления гранул. Нижняя часть оснащается емкостью для их приема.

Приводом агрегата является электрический двигатель, вал которого соединен с рабочим узлом. Вся конструкция жестко крепится к раме.

Работа малогабаритной установки

Производство пеллет своими руками не представляет сложности при использовании самодельного гранулятора. Для этого производится загрузка в приемник, расположенный в верхней части устройства, подготовленной массы опилок. При попадании в рабочую зону происходит продавливание ее в отверстие матрицы. Проходя через нее, сырье приобретает форму и размер, соответствующий этим отверстиям. При этом гранулы получают требуемую плотность. На следующем этапе производства осуществляется извлечение цилиндров из емкости накопителя и производится их сушка.

Самодельная установка шнекового типа

Гранулятор с одним шнеком можно сделать самостоятельно. Его конструкция состоит из:

  • корпуса, который представляет собой стальную трубу;
  • шнека, который можно позаимствовать из оборудования, пришедшего в негодность;
  • загрузочного узла;
  • привода, в качестве которого используется электродвигатель;
  • редуктора;
  • подшипника упорного типа;
  • головки для профилирования.

Схема работы установки