Оборудование для промышленного и самостоятельного производства пеллет

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.

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.

Как организовать изготовление пеллет своими руками

Достаточно высокая стоимость топливных гранул делает вопрос о том, как сделать пеллеты самостоятельно, очень актуальным для собственников частных домов и дач, желающих использовать данный вид топлива. Следует сразу сказать, что сделать самодельный гранулятор для изготовления пеллет можно. Однако прежде чем приступать к реализации такого проекта, необходимо очень взвешенно оценить свои возможности. Изготовление подобного оборудования, в процессе функционирования которого создаются значительные нагрузки, требует не только достаточно серьезной технической подготовки и наличия соответствующих навыков, но и применения токарного, фрезерного, сварочного оборудования, а также слесарных инструментов. Все это предполагает наличие высокой квалификации и достаточного опыта осуществления работ подобного характера.

Устройство самодельного гранулятора

Важнейшим условием целесообразности самостоятельного изготовления топливных пеллет является наличие доступного по стоимости сырья, которое должно соответствовать определенным требованиям по своим качественным характеристикам. Если приобретать для самостоятельного изготовления пеллет сырье, которое придется подвергать предварительной обработке, стоимость готовой продукции может оказаться такой, что ее просто невыгодно будет использовать для отопления жилья.

При изготовлении пеллет своими руками также следует учитывать тот факт, что для производства подходит не любое древесное сырье. Оптимальными в плане получения качественных топливных гранул, которые отличаются плотной и устойчивой структурой, являются отходы древесины хвойных пород.

Чертеж корпуса и привода матрицы

Что потребуется

Для того чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, как уже говорилось выше, потребуется станок для производства таких топливных гранул. Рассмотрим основные элементы его конструкции.

Плоская матрица круглой формы

Ее можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно, используя для этих целей лист металла. Толщина такого листа должна составлять не менее 20 мм. Отверстия в матрице, в которых будут формироваться топливные гранулы, должны иметь коническую форму. Приобретая или изготавливая самостоятельно матрицу для станка по производству топливных пеллет, следует иметь в виду: чем больше будет диаметр такого конструктивного элемента, тем выше будет производительность оборудования.

От диаметра отверстий в матрице зависит размер гранул

Принцип действия гранулятора с плоской матрицей

Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями

Данные элементы, взаимодействуя с поверхностью матрицы, продавливают через ее отверстия сыпучую древесную массу, формируя плотные гранулы. Такие катки, насаженные на горизонтальный вал через подшипники качения, приводятся в действие вращающимся вертикальным валом. Степень прижима зубчатых катков к поверхности матрицы регулируется при помощи винтового механизма.

Зубчатые катки и матрица

Корпус устройства

Он изготавливается из трубы соответствующего диаметра или из свернутого в цилиндр металлического листа. Внутренний диаметр корпуса должен обеспечивать свободное вращение устанавливаемой в него матрицы.

Матрица с роликами внутри корпуса

Электродвигатель

Вал электрического двигателя соединяется с вертикальным штоком, приводящим во вращение матрицу.

Клиноременная передача

Мощная несущая рама

Для изготовления рамы обычно используется профильный прокат.

Самодельная установка для изготовления топливных гранул

Оборудование для изготовления пеллетов

Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.

Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:

На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.

Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:

Watch this video on YouTube

Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:

Watch this video on YouTube

Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.

Самодельная дробилка

Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.

Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.

Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:

Сушилка для опилок

Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:

Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.

Для справки. Когда делают пеллеты из свежих отходов деревообработки, то самые большие энергозатраты приходятся именно на процесс высушивания. Для домашнего производства они могут оказаться слишком большими, сводя на нет всю выгоду от этой затеи.

Как сделать гранулятор для пеллет своими руками

Грануляторы для пеллет своими руками многие умельцы изготавливают без проблем. Но собирается он не из расходного бросового материала. Матрицу, ролики и другие элементы конструкции придется или заказывать для изготовления, или покупать готовые.

Просто в самом начале надо выбрать тип конструкции станка. То есть это или подвижная матрица и неподвижные ролики, или наоборот: матрица статична, валки двигаются. Оба варианта требуют инженерного подхода. И здесь нельзя сказать, какое из предложений проще и дешевле. Но оба варианта работают эффективно.

Кроме выше обозначенных деталей потребуется электродвигатель, редуктор, два шкива разного диаметра и ремень клиновой.

Тип редуктора выбирается с учетом того, в какой плоскости будет располагаться ведомый вал: горизонтально или вертикально. Если вертикально, то электродвигатель и редуктор собираются на раме в последовательном порядке. То есть один за другим. При этом их валы располагаются в одном направлении. И соединяются эти два элемента вертикально и напрямую без промежуточных деталей. В данном случае без шкивов и ремня.

Такую же конструкцию можно использовать, установив мотор и редуктор горизонтально. Но в таком случае надо выбрать последний с двумя выходящими из него валами, расположенными перпендикулярно друг другу.

Третий вариант – с использованием промежуточных деталей. Здесь двигатель и редуктор устанавливаются на раме рядом друг с другом вертикально. Передача вращения производится посредством ремня и шкивов. Последние можно заменить звездочками, то есть создать цепную передачу. Этот вариант удобен тем, что если грамотно рассчитать передаточное число промежуточных элементов, можно не устанавливать редуктор.

Внимание! Оптимальное передаточное число равно «6». Не меньше.. В качестве редуктора подойдет задний мост от автомобиля

Чем последний больше, тем мощнее устройство передачи оборотов от электродвигателя

В качестве редуктора подойдет задний мост от автомобиля. Чем последний больше, тем мощнее устройство передачи оборотов от электродвигателя.

Теперь о матрице и роликах. Своими руками их не сделать. Придется обращаться к токарю. Или приобретать готовые детали. Чем толще матрица, тем она прочнее, будет выдерживать большие нагрузки и дольше прослужит. Оно дорогое, плюс – большой вес.

Ролики должны быть по ширине такими, чтобы они помещались на поверхности матрицы, свободно перемещаясь по ней. Для них подбирается поперечина, которая соединяется с валом редуктора. Она должна быть прочной, потому что основные нагрузки ложатся именно на нее.

Последний элемент гранулятора – корпус. Самый простой вариант – труба с толстой стенкой. Ее внутренний диаметр и будет внешним диаметром матрицы. То есть заказывать у токаря надо будет с указанием этого размера. То же самое касается валиков.

Собрать грануляторы для опилок своими руками можно, учитывая не сложность конструкции, а стоимость деталей и узлов. И если какие-то можно найти на свалке, то такие как матрица, придется покупать дорого. Но в любом случае это обойдется дешевле, чем заводской станок. Правда, гарантии надежности и качества здесь никто не даст.

Принцип действия магнитного сепаратора — как устроен, из чего состоит

Изготовление фильтра в пылесос своими руками

Искрение щеток электродвигателя пылесоса — почему происходит

Прием древесины и деревьев — способы переработки и использование

Принцип работы валковых дробилок — область применения

Как сделать измельчитель травы и веток для дачи своими руками

Что лучше — дрова или топливные брикеты?

Суть в том, что на этот вопрос нельзя ответить однозначно.

Топливные брикеты будут в выигрыше с точки зрения:

• складских характеристик,
• теплотворной способности,
• времени затраченного на непосредственное применение по назначению покупателем.

С точки зрения качества все упирается именно в качество производства.

Как показывает практика, недобросовестные производители на рынке долго не задерживаются. Поэтому если объявление о продаже брикетов наблюдается год с лишним, скорее всего, качество присутствует. Другой вопрос о том, выгодно ли их производить в лесных районах? Выгодно, если реализовывать не там, где ведется производство. Только гений маркетинга сможет продавать людям то, аналог чего они могут получить бесплатно.

Выбор производства пеллет как бизнес

В первую очередь необходимо оценить востребованность продукции, которую будет производить новое предприятие, и определиться с тем, в каком регионе открывать его наиболее целесообразно. Основной тенденцией мирового развития является повышение интереса к альтернативным и возобновляемым источникам энергии, а также существенным ужесточением требований к их экологической безопасности.

Пеллеты  являются продуктом переработки отходов предприятий различного назначения:

• деревообрабатывающих;
• лесопильных;
• ряда пищевых производств;
• с/х.

Часто указанную продукцию именуют древесными гранулами или «евродровами», но производство пеллет  может быть организовано с использованием отходов любого из упомянутых выше производств.

Основными сферами использования пеллет являются, в первую очередь, энергетика:

• генерация тепловой и электроэнергии;
• когенерация на электростанциях и котельных;
• частные домовладения (котлы, работающие на пеллетах, или комбинированные, пеллетно — газовые);
• продукция широко востребована производителями такого продукта, как наполнитель для кошачьих туалетов.

Возможны варианты использования пеллет в отраслях вспомогательного значения. Например,  для работы парогенераторов промышленного назначения, абсорбентов и т.п.

Линия по производству пеллет, ориентированная на внутренний российский рынок является сегодня не особенно прибыльным, так как объём потребления крайне незначителен. Основными потребителями упомянутой продукции выступают государства Западной Европы и Китай.

Можно организовать пеллетное производство, значительно различающихся по составу из-за исходного сырья (чистые древесные опилки, древесина с определённым процентом коры, соломы. жмыха и т.п.). Чем больше примесей, тем существеннее зольность готовой продукции и, соответственно, ниже её качество, а значит и стоимость.

Наиболее дорогими и высококачественными считаются пеллеты, у которых упомянутый показатель не превышает полутора процентов. Именно эта продукция является наиболее востребованной для пеллетных котлов, установленных в частных домах, а также для производства наполнителя.

Если показатель в 1,5% по зольности превышен (1,5 – 5,0) %, то использовать пеллеты в качестве топлива можно только на крупных промышленных установках.  

При этом следует иметь в виду, что единых международных стандартов на данную продукцию не существует. Поэтому следует внимательно ознакомиться с требованиями действующих нормативов именно в той стране, в которую планируется организовать поставку готовых пеллет. И именно с этим учётом подбирать оборудование по производству пеллет.

Диаметр готовой продукции может задаваться диапазоном 5,0 – 10,0 мм, а её длина, соответственно 6,0 – 75,0 мм. Различаются требования к зольности продукции (высший сорт в USA ≤ 1,0%, в Европе ≤ 1,5 %. Сорт «стандарт» соответственно ≤ 3,0%);

• сырьевой рынок;
• ведущие производители, уже работающие на данном рынке (уровень конкуренции);
• наличие платёжеспособного спроса (описание потребителей упомянутой продукции);
• анализ существующих цен, их динамика и ёмкость имеющегося рынка;
• выбор технологий, по которым будут организовано производство гранул. Определение поставщиков необходимого для этого оборудования.

Реализовать проект можно в любом регионе России.

Для анализа сбыта продукции требуется получение возможно более полной характеристики целевого рынка, на которые планируется выходить с пеллетами.

По результатам анализа собранной информации разрабатывается стратегия маркетинга, которой будет следовать новый завод или производственный комплекс, и проводится выбор бизнес-модели будущего предприятия, которая будет положена в основу производства древесных гранул.

Сырьё для производства

Пеллеты – это гранулированное топливо, изготавливаемое из всяких отходов. Традиционные дрова стоят дешевле, так как их можно напилить в ближайшем лесу, имея в своём распоряжении соответствующее разрешение. Далее их останется только расколоть (или распилить) и подсушить – можно пользоваться. При отсутствии соответствующих документов собственноручная вырубка леса является преступлением.

Такое топливо, как пеллеты, изготавливается из растительного и древесного мусора. Этот мусор тщательно измельчается, после чего подвергается прессовке. На выходе производственного оборудования появляются гранулы – это и есть готовый продукт. Его остаётся расфасовать в пакеты и отправить в продажу. При бытовом использовании его необходимо отправить на хранение в сухое помещение – хранить на улице нельзя.

Традиционное сырьё для производства пеллет – это древесина. В оборудование загружаются опилки и древесные отходы. В общем, всё то, что не годится для прямого использования. Помимо древесины, производство пеллет осуществляется:

• Из соломы – широко распространённый материал, остающийся после уборки и обработки сельскохозяйственных культур.
• Из отходов подсолнечника – дают немалое количество тепла.
• Из торфа – отличный природный материал для производства пеллет и топливных брикетов.
• Из древесной коры – в ход идут любые части деревьев.

Стоит такой мусор копейки, а в некоторых случаях его можно достать бесплатно. Хотя в последнее время добыть его становится всё труднее – его активно скупают люди и предприятия, занимающиеся производством пеллет на собственном оборудовании.

Виды топливных брикетов

Брикеты делят на виды в зависимости от их формы. В основном на рынке можно встретить следующие типы:

1. RUF. Это прямоугольники прессованные размером 15 х 9,5 х 6,5 см. Производят их из опилок натуральной древесины с добавлением специальных компонентов.
2. Nestro. Визуально это цилиндры диаметром от 6 до 9 см и длиной от 5 до 35 см, не имеющие отверстий. Материал для производства — прессованная древесная масса. Ее просушивают, помещают в загрузочною емкость, затем посредством шнека подают на прессование. По формам под давлением массу распределяют дозаторы.
3. Pini kay. По форме это многогранники с числом граней от 4 до 6. В процессе производства их подвергают обработке высокими температурами и прессованию под высоким, до 1100 бар, давлением. В результате, возрастает эффективность горения, влагостойкость, плотность.

Химический состав и теплоотдача у всех этих видов прессованных опилок одинакова, отличаются они только плотностью. Этому топливу не свойственны искры, вылетающие в разные стороны. Большая плотность и незначительная гигроскопичность позволяют хранить это топливо в небольшой кладовке рядом с печкой.

Если для формирования брикетов есть необходимое сырье, их можно изготовить самостоятельно.

Из какого сырья производят пеллеты

Нет особых ограничений в использовании сырьевого материала для изготовления пеллет. Главное – они должны быть природного происхождения, плюс – горючими.

Но к сырьевому материалу есть свои требования:

1. Зольность. Это несгораемые остатки, которые остаются после сжигания топлива. У пеллет этот показатель не должен превышать 3%.
2. Влажность – 8-15%.
3. Минимальное количество химических компонентов, таких как сера, хлор, азот и прочее.
4. Свежесть материала, потому что старое сырье теряет свою энергетическую ценность.
5. Возможность его гранулировать. Не все природные горючие материалы имеют невысокую прочность. А чем прочнее сырье, тем слабее пеллеты в плане твердости. Потому что их сложнее прессовать.

Переработка опилок, жмыха, шелухи, кожуры семян

К сожалению, отходы агропромышленного комплекса соответствуют не всем параметрам. У них высокая зольность, невысокая энергетическая ценность, плюс – большое содержание химических элементов. Единственный плюс, который перебивает недостатки, минимальная цена. Это снижает себестоимость пеллет.

Гранулированное топливо из сельскохозяйственных растительных отходов обладают достаточно неплохой энергетической ценностью – до 5 кВт/кг. Но у них по сравнению с древесиной повышенная зольность – 1,5-3%. Поэтому пеллеты из такого сырья относятся к третьему сорту. Отсюда и невысокая цена.

Изготовление пеллет из древесины, сены и соломы

Пеллеты из древесины без коры – первый сорт. Зольность такого топлива не превышает 0,5%, тепловая мощность – 5,4 кВт/кг. Это самый дорогой вариант.

Древесина с корой относится ко второму сорту. Сюда же можно причислить пеллеты из соломы и сена. Здесь зольность – 1-1,5%, мощность сгорания 5,2 кВт/кг.

Технология изготовления пеллет из древесины

Способ изготовления прост. Включает несколько технологических операций:

1. Сортировка древесины по размерам: на опилки и стружку, а также на щепу, ветки и горбыль.
2. Дробление крупных элементов.
3. Дробление мелких элементов до получения размеров длины до 4 мм, толщины до 1,5 мм.
4. Сушка. На выходе влажность не должна превышать 12%.
5. Грануляция. Здесь и используется гранулятор опилок.
6. Вторичная сушка готового материала.

В процессе прессования из древесины выделяется лигнин. Это природное полимерное соединение, которое содержится в клетках растений. Именно он и связывает между собой частички древесины, то есть склеивает их.

Как вам статья?