- Что такое пеллеты и их основные достоинства
- В чем заключается технологический процесс изготовления пеллет
- Производство пеллет в личном хозяйстве
- Видео: самодельная барабанная сушилка из бочек
- Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора
- Как изготовить гранулятор своими руками
- Технологическая схема производства
- Преимущества гранул перед дровами
- Топливные брикеты
- RUF брикеты
- PINI KAY брикеты
- Изготовление брикетов в домашних условиях
- Метод №1: Народный
- Метод №2: Кулибинский
- Метод №3: Частно-предпринимательский
- Как организовать изготовление пеллет своими руками
- Что потребуется
- Плоская матрица круглой формы
- Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями
- Корпус устройства
- Электродвигатель
- Бункерные устройства
- Оборудование для изготовления пеллетов
- Самодельная дробилка
- Сушилка для опилок
Что такое пеллеты и их основные достоинства
Пеллеты представляют собой спрессованные мини-брикеты (гранулы) цилиндрической формы диаметром от 4 до 8 ÷ 10 мм, длиной обычно от 15 до 50 мм. Сырьем для их производства могут служить самые разные материалы.
В качестве сырья для производства пеллет можно использовать самые разнообразные материалы
- Чаще всего для грануляции используют отходы лесоперерабатывающих предприятий – опилки или мелкую стружку. Такие пеллеты отличаются высочайшим качеством.
- Перерабатываются и отходы от вырубки и первичной обработки древесины – кора, ветки и даже засохшие листья или хвоя.
- В качестве сырья они используют активные отходы агропромышленной техники – солому, лузгу подсолнечника, жмых, зерноотходы, оставшиеся от мукомольных линий или зернового производства.
- Пеллеты изготавливаются из торфа – в таком виде этот вид топлива обеспечит максимальную энергоэффективность.
- На крупных птицекомплексах часто устанавливают линии по производству пеллет из куриного помета – решены проблемы как с утилизацией, так и с безотходным производством.
- Современные технологии переработки позволяют использовать для производства пеллет даже отсортированные твердые бытовые отходы.
Конечно, пеллеты, изготовленные из разных материалов, сильно различаются по качеству и потенциальной выработке энергии. Принято различать три основных вида такого гранулированного топлива:
Сами пеллеты могут различаться по классу качества
- Пеллеты премиум-класса считаются оптимальными для использования в автономных системах отопления. Они изготавливаются исключительно из тщательно очищенных древесных отходов. Они характеризуются выраженным светлым оттенком и однородной структурой. Такие пеллеты имеют минимальный процент зольности – негорючий остаток составляет всего до 0,5% от общей массы топлива. К этому классу относится подавляющее большинство пеллет, выпускаемых для массового потребления. Пожалуй, единственным существенным недостатком этого топлива является его достаточно высокая цена.
- Пеллеты так называемого индустриального (промышленного) качества могут содержать определенный небольшой процент частиц коры, примесей почвы, листвы или хвои. Конечно, зольность у них значительно выше, но энергоемкость все равно достаточно высока, что позволяет использовать их в системе отопления дома при условии более частого профилактического обслуживания котельного оборудования. Но стоимость такого топлива уже существенно ниже. Они заметно темнее по цвету, чем пеллеты «премиум-класса».
- Самые дешевые пеллеты в промышленных масштабах получают из сельскохозяйственных отходов и других материалов. Зольность их очень высока – до 4% и даже более, и большой энергоемкостью они не отличаются. Однако невысокая цена делает их использование в крупных котельных выгодным.
Кстати, некоторые виды пеллет можно использовать не только в качестве топлива для сжигания в печах и котлах. Их используют, например, для удобрения и мульчирования почвы, в качестве адсорбентов и наполнителей для кошачьих туалетов».
Какими еще положительными свойствами обладают пеллеты:
При сжигании пеллет в атмосферу выбрасываются неопасные вещества, участвующие в естественном обмене веществ
- Они относятся к числу самых экологически чистых видов топлива – содержание вредных и активных веществ в выхлопных газах минимально. В основном это водяной пар и углекислый газ, которые легко усваиваются растениями.
- Пеллетное топливо хорошо подходит для пиролиза, что позволяет использовать его в соответствующих высокоэффективных котлах длительного горения. Использование автоматических линий загрузки позволяет свести к минимуму участие человека в работе котельного оборудования.
- Такое топливо очень компактно и не требует больших площадей для организации его хранения. Транспортировка необходимых запасов топлива также потребует гораздо меньших затрат.
Пеллеты легко транспортировать и хранить
- При производстве пеллет не используются химические добавки, клеевые смеси и модификаторы. Они не имеют неприятного запаха, не способны вызывать аллергические реакции и могут храниться даже в непосредственной близости от дома.
- Теплоотдача качественных пеллет, особенно в объемном отношении, превосходит большинство видов обычной древесины и угля.
- Пеллеты не подвергаются процессам внутреннего гниения и гниения. Это практически исключает возможность самовозгорания.
- Нередко пеллеты являются еще и самым дешевым видом качественного топлива в регионе, особенно если есть компании-производители, занимающиеся их производством – на определенные объемы оптовых поставок можно заключить долгосрочные контракты.
В чем заключается технологический процесс изготовления пеллет
Весь технологический процесс производства гранулированного твердого топлива разделен на несколько этапов.
Схема технологических этапов производства окатышей
- Первоначальная подготовка и первичное измельчение сырья. По возможности дрова или сельскохозяйственные отходы сортируются, очищаются от ненужных примесей и передаются на линию первичного дробления.
Стационарная дробилка для первичного дробления древесины
Обычные дробилки, стационарные или мобильные, используемые на лесозаготовительных или деревообрабатывающих предприятиях, а иногда даже в частных хозяйствах, дают щепу размером 30-50 мм и толщиной 1-2 мм.
- Следующий обязательный этап – сушка измельченного сырья. Для дальнейшего процесса производства необходимо, чтобы остаточная влажность древесины не превышала 12 ÷ 14 процентов. Для этого сырье направляют в сушильные агрегаты по барабанному или аэрационному принципу.
Сушильный агрегат аэродинамического принципа действия
- Высушенная древесина передается на линию тонкого шлифования. Чаще всего применяют молотковые дробилки (мельницы), измельчающие стружку до мелких опилок или даже «древесной муки». Максимальная доля частиц древесины на выходе не должна превышать 4 мм. Типичная плотность материала при производстве этой производственной линии составляет ок. 150 кг/м³.
Молотковая мельница доводит сырье до нужной мелкой фракции
- Часто бывает, что после сушки и окончательного измельчения остаточной влаги в измельченном сырье будет недостаточно для образования прочных гранул. Чтобы устранить эту проблему и довести влажность до необходимых 10÷12 процентов, проводят цикл водоподготовки – насыщение сырья горячим паром или обычной водой. Пар применяется при использовании в качестве сырья древесины твердых пород или старой древесины, пролежавшей несколько лет. Для более мягких сортов обычно применяют погружение в воду.
- После достижения необходимой влажности сырье передается на линию прессования. В специальных установках его прессуют через штампы, имеющие конусообразные отверстия определенного диаметра. Особая форма каналов способствует максимальному сжатию опилок. Кроме того, под действием давления и неизбежного повышения температуры в древесине выделяется особое вещество – лигнин, которое всегда входит в ее биохимический состав. Лигнин способствует прочному связыванию мельчайших фрагментов в достаточно плотную структуру гранул.
Формованные гранулы, выходящие из цилиндрической матрицы
Матрицы могут быть цилиндрическими или плоскими. Сырье, спрессованное в цилиндрические брикеты, разрезается специальным ножом при каждом полном обороте матрицы, благодаря чему достигаются примерно одинаковые линейные размеры получаемых окатышей.
Примерная схема прессования окатышей через цилиндрическую матрицу
Цилиндрические решетки чаще всего используются в стационарных промышленных установках. В компактных моделях грануляторов предпочтительны плоские матрицы с использованием двух и более валков.
В небольших установках часто используются круглые плоские массивы
- Пеллеты, полученные на выходе линии пресса, охлаждаются, так как могут иметь температуру до 65÷90 градусов, сушатся естественным путем, а затем упаковываются в мешки и отправляются на склад готовой продукции, в торговые сети или непосредственно потребителям.
Производство пеллет в личном хозяйстве
То, что кажется достаточно простым в промышленном производстве гранулированного топлива, не всегда будет возможным или экономически эффективным при попытке организовать это в индивидуальном масштабе. Проблемы заключаются в следующем:
- Для производства пеллет необходимо иметь специализированное оборудование – гранулятор. Подобные установки малой мощности выпускают некоторые компании (европейские или китайские), но их стоимость достаточно высока, иногда достигая нескольких сотен тысяч рублей. Заказать подобный станок можно у частных мастеров, освоивших производство такого оборудования – в Интернете много предложений. Однако качественное оборудование индивидуального изготовления стоит, пожалуй, не меньше заводского.
В ряде статей на различных сайтах можно встретить утверждение, что такое оборудование несложно изготовить самостоятельно. Непонятно, чем руководствовались авторы подобных публикаций, рисуя столь радужную картину. На самом деле, сделать гранулятор можно и самостоятельно, но несложным этот процесс назвать нельзя. Подготовка необходимых деталей, сборка механизма поворотной передачи, точная регулировка всех подвижных узлов с учетом огромных нагрузок, возникающих в процессе грануляции – задача высокой степени сложности, доступная мастерам, хорошо знакомым со свойствами металлов и технологий их обработки.
Потребуются высокоточные токарные, фрезерные, сварочные и слесарные работы, что требует настоящей профессиональной квалификации. Прежде чем приступить к продюсированию, нужно очень трезво оценить свои способности.
- Другим важным аспектом является доступность сырья. Если вы планируете производить пеллеты дома, что называется, «с нуля», вам потребуются установки для измельчения материала и его обязательной сушки. Будет ли это экономически выгодно даже не с точки зрения закупки оборудования, а с точки зрения энергоемкости всех процессов? При массовом производстве это окупается большими объемами перерабатываемой продукции, но для удовлетворения потребностей отдельного хозяйства может сложиться отрицательный баланс.
Наверное, стоит заняться производством пеллет в домашних условиях, если есть возможность регулярно и практически свободно получать готовое сырье – измельченную стружку или опилки. Тогда, возможно, будет выгодно не только поставлять вам гранулированное топливо, но и предлагать готовую продукцию на продажу другим домовладельцам.
Кстати, многие грануляторы с плоской матрицей не требуют вторичного цикла дробления – с этим справляются тяжелые мощные зубчатые катки, которые должны измельчать стружку до состояния, пригодного для прессования гранул. Правда, в большинстве случаев без сушки щепы обойтись невозможно, но находчивые мастера изготавливают простейшие барабанные сушилки, используя старые металлические бочки.
Видео: самодельная барабанная сушилка из бочек
- Следует отметить, что не вся древесина полностью подходит для изготовления пеллет. Например, попытки гранулировать опилки из липы, ивы или тополя практически обречены на провал – материал плохо «спекается» и крошится при малейшем механическом воздействии.
Оптимальной для этих целей считается древесина хвойных пород – содержание в ней натуральных смол способствует получению стабильных, прочных гранул.
Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора
найти точные чертежи установки для изготовления пеллет в домашних условиях весьма проблематично. Те умельцы, которые занимаются производством грануляторов, очень неохотно делятся секретами, а если и дают кому-то использовать проверенные на практике разработки, то за очень серьезные деньги.
Принцип устройства и работы небольшой установки, ее основные узлы, их крепление и взаимодействие представлены в прилагаемом видео.
Итак, для сборки гранулятора вам понадобятся:
- Плоская круглая матрица. Иногда его можно купить в магазинах – из них делают гранулированные корма. Собственное производство также возможно, но требует профессиональных инструментов и оборудования. Необходимо очень аккуратно вырезать из металла круг толщиной не менее 20 мм, разметить и просверлить отверстие для крепления матрицы на валу с прорезью для жесткой фиксации для передачи вращательного усилия.
Основные рабочие органы – матрица и ребристый роликовый блок
Отверстия для пресса должны иметь коническую конфигурацию, сужающуюся книзу – для их изготовления потребуется специальная фреза, изготовленная под нужным углом.
Общий диаметр матрицы может быть разным – чем он больше, тем выше производительность устройства, но тем мощнее потребуется электростанция.
- Второй по важности конструктивный узел – мощные ролики с зубчатой рабочей поверхностью. Они сидят на валу посредством подшипников качения. Сам этот узел имеет посередине отверстие, которое крепится на вращающийся вертикальный приводной вал, также через подшипник. Давление роликов на матрицу регулируется с помощью резьбовой гайки большого диаметра. При сборке устройства вал с роликами фиксируется в проушинах корпуса, и во время работы остается неподвижным. Размеры роликов, естественно, должны соответствовать рабочей плоскости матрицы с отверстиями.
- Сам корпус изготавливается из трубы или сваривается из цилиндра из металлической пластины. Внутренний диаметр должен соответствовать размеру матрицы, чтобы было обеспечено ее вращение, но с минимально возможным зазором.
Обычно кузов делают разборным. Это упрощает обслуживание агрегата.
Нижняя часть корпуса с установленным редуктором
В нижней части будет установлен редуктор, который передает вращение от шкива на вертикальный рабочий вал, так что скорость вращения составляет ок. Обеспечивается 70 – 100 оборотов в минуту. В доме предусмотрено окно с лотком для вывода готовых пеллет.
В верхней рабочей части расположена матрица и ролики
В верхней, съемной части корпуса будет располагаться собственно рабочий узел агрегата – сама матрица с роликами и валом, скрепленным специальными стопорными винтами, на которых они крепятся.
Гранулятор в разобранном состоянии
- Вся конструкция должна опираться на прочный каркас – станину, которая может быть изготовлена из металлического прокатного профиля (швеллера, уголка, двутавра). Динамические и вибрационные нагрузки при эксплуатации очень значительны, и рама должна легко их выдерживать. Здесь на раме обычно устанавливают электропривод, соединенный с редуктором устройства ременной, цепной или карданной передачей.
Вариант компоновки гранулятора и электропривода на общей раме
- Электродвигатель должен гарантированно обеспечивать работу установки при максимальной нагрузке, не перегреваясь. Обычно даже небольшому агрегату потребуется электропривод мощностью около 15 кВт.
- Целесообразно иметь сверху корпуса цилиндра загрузочный бункер конусообразной формы – это существенно облегчит подачу сырья для отливки окатышей.
Если все получилось, необходимые детали и узлы изготовлены и тщательно собраны, устройство безопасно работает в «холостом режиме», то можно производить первый пробный запуск с загрузкой стружки или опилок – на производстве должны появиться красиво сформированные гранулы.
Однако предложенная схема грануляции вовсе не является своеобразной «догмой». Ремесленники также придумывают свои собственные проекты. На видео ниже показана установка для производства пеллет шнекового типа – работа во многом аналогична известной домашней мельнице. Единственное, при таком расположении потребуется измельченное до мельчайших фракций сырье – шнек не сможет измельчить даже мелкую стружку.
Как изготовить гранулятор своими руками
Это устройство достаточно сложно изготовить самостоятельно, а стоимость может быть очень высокой. Как вариант, можно модернизировать существующий, установив его на раму и создав электростанцию.
Сможете ли вы изготовить такие детали самостоятельно?
Если вы уверены в своих силах, тогда приступим к изготовлению гранулятора.
Цилиндрическая матрица представляет собой барабан с размещенными в нем перфорациями и роликами. С их помощью масса сжимается и вдавливается в каналы пресса, после образования гранул и выхода их с противоположной стороны отсекается ножами.
Плоская матрица производится по той же технологии, но имеет форму диска с перфорацией, в которую таким же методом прессуется масса. Здесь каналы для прессования имеют цилиндрическую форму, отверстия имеют размер 8–10 мм.
Чтобы не возиться с конструкцией этого оборудования, достаточно купить готовые матрицу и ролики, продаваемые производителями грануляторов кормов. Естественно, не исключен метод изготовления их своими руками из металлического листа толщиной 20 мм и шестерен, размещенных на валу.
Для работы оборудования необходим двигатель с максимальной мощностью нагрузки 15 кВт и редуктор. Матрица должна иметь скорость вращения 60–100 об/мин. Вал крепления матрицы может располагаться как вертикально, так и горизонтально. Также стоит побеспокоиться о лотках для загрузки и выгрузки материалов.
- Матрица. Если вы решили сделать матрицу самостоятельно, вам следует купить заготовки в виде диска толщиной около 20 мм. Если он тоньше, деталь вскоре деформируется. Диаметр может быть любого размера, но его необходимо учитывать, если есть потребность в определенном количестве изделия, например, при диаметре диска 50 мм и двигателе мощностью 25-30 кВт он рассчитывается на 300-350 кг пеллет каждый час. Если такой объем не нужен, стоит использовать деталь размерами 25–30 см. В центре детали делается отверстие для крепления к валу коробки передач и соединяется с помощью прорези. Затем делаются конусообразные отверстия для формирования гранул. Ролики снабжены шестернями или роликами, соответствующими ширине рабочей поверхности матрицы. Шестерни установлены на валу, расположенном перпендикулярно главному валу коробки передач, посредством муфт.
- Шестерня для роликов. По параметрам матрицы дно гранулятора изготавливается из трубы или утюга. Корпус состоит из пары частей – первая предназначена для формирования гранул, после чего они попадают во вторую часть и через лоток высыпаются в предназначенную емкость. Матрица в первой части корпуса должна двигаться без проблем, но зазор должен быть минимальным. В нижней части должно быть место для выхода гранул; к нему прикреплена доска.
- Корпус гранулятора. Выходной вал редуктора установлен внизу гранулятора посредством подшипников и муфты.
- Выходной вал коробки передач. Чтобы была возможность чистить корпус, основание следует сделать съемным, соединить болтами, вставленными в ушки. В центре корпуса установлена матрица и ролики.
- Верхняя и нижняя половины оборудования скреплены между собой болтами. Гранулятор жестко крепится к заранее изготовленной раме из уголков или швеллеров. Электродвигатель соединен с коробкой передач через выходной вал.
- Установка оборудования на раму. Затем рама окрашивается краской типа «металлик», подсоединяется мотор и впервые приступает к монтажу.
- Рабочий процесс гранулятора. Оборудование с плоской матрицей, изготовленное самостоятельно, способно обеспечить отопительным материалом дом площадью 150 м2. Такие гранулы можно использовать для всех видов печного оборудования. В то же время все отходы сельского хозяйства или деревообрабатывающей промышленности должны использоваться рационально.
Приготовив пеллеты в домашних условиях, вы сможете сэкономить на покупке. Однако эта самоделка вряд ли сможет конкурировать с пеллетами промышленного производства. Поэтому, прежде чем начинать налаживать производство с целью получения прибыли, необходимо сначала узнать о возможности реализации этого топлива в вашем регионе.
Если вы решите производить топливные пеллеты в домашних условиях, чтобы обеспечить себя полностью независимым источником отопления своего дома и других построек на весь зимний сезон, экономический эффект обязательно будет.
Технологическая схема производства
Чтобы производить топливные пеллеты, отвечающие всем необходимым характеристикам, необходимо не только использовать качественное сырье и специальное оборудование для производства пеллет для этих целей, но и строго соблюдать технологию.
Технологическая схема производства топливных таблеток
Процесс производства пеллет состоит из нескольких этапов.
- Сначала древесное сырье очищается от посторонних примесей и проводится его первичное измельчение. В результате этого процесса при использовании обычных дробилок древесное сырье расщепляется на достаточно крупные фракции.
- Далее следует сушка, при которой влажность древесного сырья доводится до значения, не превышающего 12–14%. Для сушки сырья применяют барабанные или аэрационные установки.
- После сушки древесное сырье подвергают более тонкому измельчению, для чего в основном используют молотковые дробилки. Выходом таких установок являются измельченные до состояния муки мелкие опилки или даже раскрошенная древесная масса, из которой производятся топливные гранулы высочайшего качества.
- Если влажность полученной древесной массы после повторного измельчения не достигает необходимого минимального значения (10–12 %), этот параметр искусственно увеличивают, используя для этой цели пар или обычную воду.
- После того, как параметры сырья для производства топливных пеллет доведены до необходимых значений, оно поступает на прессовый завод – гранулятор. В таких установках, которые могут отличаться друг от друга по конструкции, сыпучая масса продавливается через отверстия в матрице, в результате чего образуются плотные цилиндрические гранулы определенного диаметра. Оказание значительного давления на крошащуюся древесную массу способствует ее самопроизвольному нагреву. При этом из него выделяется природный компонент – лигнин, обладающий хорошими вяжущими свойствами. Именно этот компонент обеспечивает образование плотного брикета со стабильной внутренней структурой из отдельных частиц крошащегося древесного сырья.
- Матрицы, в рабочих полостях которых крошащееся древесное сырье преобразуется в плотные топливные брикеты, могут быть цилиндрическими или плоскими. Установки первого типа обычно выпускаются в стационарном исполнении и в основном используются для оснащения промышленных предприятий. В их конструкцию входит специальное режущее устройство, позволяющее производить пеллеты примерно одинаковой длины. Матричные установки плоского типа, которые могут быть оснащены одним или несколькими роликами, характеризуются компактными размерами. Данный тип оборудования чаще всего используется для организации производства пеллет в домашних условиях или на малом бизнесе.
- Готовые окатыши, температура которых в результате их самопроизвольного нагрева в процессе прессования может изменяться от 65 до 90°, охлаждают, при необходимости сушат, а затем упаковывают и отправляют потребителям или на склад.
Этапы производства пеллет подробно демонстрируются соответствующими видеороликами, которые легко найти в Интернете.
Преимущества гранул перед дровами
В предыдущем разделе мы описали некоторые преимущества пеллет. Теперь мы предлагаем выделить все их преимущества по сравнению с дешевым твердым топливом – путем:
- за счет высокой плотности и низкой влажности удельная теплота сгорания пеллет достигает 5 кВт/кг, тогда как сушеная древесина даст максимум 4,5 кВт;
- по тем же причинам КПД пеллетных котлов отопления составляет 80-85% против 75% у традиционных дровяных котлов;
- мелкая структура и прочность гранул позволяют автоматизировать процесс подачи топлива и контроля горения;
- поскольку для производства гранул производители не используют химические добавки, топливо не уступает древесине по экологичности;
- низкая зольность (для изделий из древесины – 0,5-1 %, для агропеллет – до 4 %) позволяет увеличить интервал между очистками теплогенераторов до 7 дней.
Важная точка. Древесина высыхает до влажности 15% в течение 2 лет, поэтому домовладельцы редко ее сушат и сжигают свежесрубленную древесину. Реальная теплоотдача в этом случае составляет 2-2,5 кВт/кг с поправкой на КПД котла. Сколько при этом образуется золы и сажи, можно легко определить путем ежедневной чистки устройства.
Пеллеты также имеют недостатки. Топливо стоит в 2,5–3 раза дороже свежесрубленных дров, а цена автоматизированных теплогенераторов столь же высока по сравнению с обычными котлами ТТ. Львиная доля этой стоимости приходится на пеллетную горелку и электронный блок управления.
Покупать пеллеты нужно в герметичных пакетах или организовать дома сухое место хранения, например, закрытый контейнер. В отличие от древесины, насыщенные влагой пеллеты просто рассыпаются в пыль и не пригодны для дальнейшего использования.
Топливные брикеты
Существует два основных вида топливных брикетов, которые отличаются как способом производства, так и свойствами продукта. От этих двух видов народные мастера взяли некоторые принципы и внедрили их в домашнее производство. Кто-то более успешен, кто-то нет.
Брикеты, как более тяжелый вид пеллет, широко используются в быту.
RUF брикеты
Первый вид брикетов производится по оригинальному методу компании RUF, который характеризуется производством прямоугольных брикетов на гидравлическом прессе.
Их изготавливают из опилок или аналогичного сырья под давлением 200-300 атмосфер.
Брикеты имеют вид светлых кирпичей, с хорошо заметной структурой опилок.
Машины, основанные на методике RUF, имеют более длительный срок службы без вмешательства в сервисное обслуживание, чем машины PINI KAY, и это связано с повышенным износом винта в зоне контакта с выходным отверстием.
PINI KAY брикеты
Второй вид брикетов по технологии PINI KAY производится с помощью шнековых прессов (как в мясорубке).
Для них характерно наличие высокого давления в зоне формирования брикета с последующей термообработкой.
Эти брикеты выглядят как шестиугольно-восьмиугольные цилиндры с отверстием внутри.
Снаружи они имеют темно-коричневый цвет за счет термической обработки, что увеличивает прочность и значительно увеличивает время горения.
По сравнению с брикетами RUF, брикеты PINI KAY обладают:
- более длительное время горения,
- высокая теплотворная способность.
Это компенсирует соотношение сил на рынке сбыта.
Существует третий вид оборудования для производства брикетов. Это сочетание некоторых технологий первого и второго производителей. Способ производства данного оборудования – ударно-гидравлический.
Необходимое ударное давление создается:
- гидравлический пресс,
- пресс однокривошипной конструкции.
Электродвигатель вращает маховик, который через передаточный механизм умножает крутящий момент и передает его поршню, сжимающему древесное сырье в зоне контакта.
Брикеты в основном используются как альтернатива обычным дровам, в качестве топлива для твердотопливных котлов. Если пеллеты можно дозировать автоматически с помощью дополнительного оборудования, то брикеты в большинстве случаев размещаются вручную.
Изготовление брикетов в домашних условиях
При правильном изучении сути технологии вполне возможно изготовить топливные брикеты своими руками. Разница в качестве будет лишь в том, удастся ли добиться нужного давления в форме или нет. Рассмотрим несколько вариантов изготовления брикетов.
Метод №1: Народный
Из металла толщиной 4 мм нужно сварить формы, объединенные в одну.
Крышка войдет в нее дополняюще, в каждую из квадратных ячеек, и будет иметь свободное перемещение практически до середины глубины формы.
Затем нужно сварить какой-то каркас, внизу которого будет основа, на которую будет опираться форма.
После укладки опилочной массы, обильно смоченной водой, сверху накрывают крышку и с помощью обычного гидродомкрата опилки спрессовывают в формы.
Метод №2: Кулибинский
Суть метода заключается в том, чтобы найти единственный кривошипный пресс, довести его до нужного состояния, чтобы увеличить ход поршня с исходных 5 см до 20 см. Это достигается добавлением эксцентрика в конструкцию кривошипно-шатунного механизма и изменением станины пресса для установки втулки приема опилок. Метод подходит для небольших лесопилок. Существует множество вариантов данной модификации:
- увеличить диаметр гильзы и поршня,
- уменьшить диаметр гильзы и поршня,
- увеличение производительности пресса в единицу времени и т.д.
Метод №3: Частно-предпринимательский
Речь идет о сборе необходимых комплектующих при формировании инициативной группы и изготовлении простого пресса по чертежам.
Он может быть:
- гидравлический,
- тип инсульта,
- винт
В зависимости от выбранного типа вам потребуется приобрести необходимые ключевые компоненты.
- Для винтового пресса это будет матрица с винтом.
- Для гидравлики вам понадобится гидравлический пресс.
- Для барабана можно просто иметь бракованный пресс, а можно собрать его из чего-то конструктивно адаптированного под конструкцию. Ударный пресс характеризуется:
- тяжелая кровать,
- сверхмощный маховик,
- сравнительно небольшая мощность двигателя.
Затем в игру вступает техническая компетентность и признание того, что успех предприятия будет заключаться в решении технических проблем.
Баланс затрат на готовое оборудование прямо пропорционален времени, затраченному на это оборудование при проектировании и производстве. Вы можете просто найти чертежи и сделать по ним.
Подведем предварительные итоги: если есть постоянно пополняемая сырьевая база и возможный рынок сбыта, то почему бы и нет?
Как организовать изготовление пеллет своими руками
Достаточно высокая стоимость топливных пеллет делает вопрос, как сделать пеллеты самостоятельно, очень актуальным для владельцев частных домов и дач, желающих использовать этот вид топлива. Сразу стоит сказать, что сделать самодельный гранулятор для изготовления пеллет можно. Но прежде чем приступить к такому проекту, необходимо тщательно оценить свои способности. Производство такого оборудования, при работе которого создаются значительные нагрузки, требует не только достаточно серьезной технической подготовки и наличия соответствующих навыков, но и применения токарных, фрезерных, сварочных инструментов, а также металлообрабатывающего инструмента. Все это требует наличия высокой квалификации и достаточного опыта проведения работ подобного характера.
Самодельный гранулятор
Важнейшим условием возможности самостоятельного производства топливных гранул является наличие доступного сырья, которое должно отвечать определенным требованиям по своим качественным характеристикам. Если покупать сырье для изготовления пеллет самостоятельно, которое необходимо предварительно обработать, стоимость готового продукта может оказаться такой, что использовать его для отопления дома будет просто невыгодно.
При изготовлении пеллет своими руками следует также учитывать тот факт, что не все древесное сырье подходит для производства. Оптимальными для получения качественных топливных пеллет, имеющих плотную и стабильную структуру, являются отходы древесины хвойных пород.
Чертеж корпуса и матричного привода
Что потребуется
Чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, как уже говорилось выше, необходим станок для производства таких топливных пеллет. Рассмотрим основные элементы конструкции.
Плоская матрица круглой формы
Его можно приобрести в готовом виде или сделать самостоятельно, используя для этих целей металлический лист. Толщина такого листа должна быть не менее 20 мм. Отверстия в матрице, в которых будут формироваться топливные гранулы, должны быть коническими. Покупая или изготавливая самостоятельно матрицу для машины по производству топливных таблеток, следует иметь в виду: чем больше диаметр такого элемента конструкции, тем выше производительность оборудования.
Размер гранул зависит от диаметра отверстий в матрице
Принцип работы плоского дисгранулятора
Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями
Эти элементы, взаимодействуя с поверхностью матрицы, проталкивают через отверстия рыхлую древесную массу, образуя плотные гранулы. Такие ролики, закрепленные на горизонтальном валу посредством роликоподшипников, приводятся в движение вращающимся вертикальным валом. Степень прижатия зубчатых роликов к поверхности матрицы регулируется с помощью винтового механизма.
Зубчатые ролики и матрица
Корпус устройства
Его изготавливают из трубы подходящего диаметра или из листа металла, свернутого в цилиндр. Внутренний диаметр корпуса должен обеспечивать свободное вращение установленной в нем матрицы.
Матрица с роликами внутри корпуса
Электродвигатель
Вал электродвигателя соединен с вертикальным стержнем, который вращает матрицу.
Клиновой привод
Бункерные устройства
Данные агрегаты необходимы для загрузки сырья и выгрузки готовых топливных брикетов.
Оборудование для изготовления пеллетов
Основную роль в технологическом процессе играет машина для производства пеллет, которая к тому же является самой сложной в производстве. Полностью сделать гранулятор своими руками не получится, так как для изготовления матрицы и валков необходимы металлообрабатывающие станки – токарные, фрезерные, сверлильные и шлифовальные. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица-ролик или заказать у мастеров.
Совет. Делать станок для самодельных пеллет из покупных деталей – рискованное решение. Проверить качество материала и точность обработки вы не сможете, а матрица может быстро выйти из строя. Лучше найти необходимый материал и отдать заказ специалистам – механизаторам.
Матричная пара для пресс-гранулятора должна быть изготовлена из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ или 65Г. Кроме того, после механической обработки детали должны пройти закалку до достижения твердости 58-60 единиц. Для создания матрицы для гранулятора необходимо выдержать все размеры, указанные на схеме:
Для вала ролика можно использовать более простую сталь – Ст3, 10 или 20, и закаливать ее не обязательно. А вот рабочие части роликов должны быть изготовлены из вышеуказанных марок с последующей закалкой, а затем установлены на валу посредством подшипников, как показано на рисунке ниже.
Важный. Закаленные детали для пресс-гранулятора должны пройти процесс шлифовки по всем рабочим поверхностям.
Теперь поговорим о том, что можно использовать для сборки домика и привода самодельного гранулятора пеллет. Матричную пару необходимо разместить внутри цилиндрического корпуса, изготовленного из листового металла или трубы внутренним диаметром 200 мм. Приводной вал вставляется в отверстие матрицы и фиксируется шпонкой, а внизу нужно сделать площадку для готовых гранул. Схема сборки гранулятора подробно показана на видео:
Для вращения оси нужно взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старой автомобильной коробки передач от «Волги» или «Москвича» с частью заднего моста. Со стороны, где приводной вал должен быть соединен с коробкой передач, установлен шкив, который вращается ременной передачей от электродвигателя. Оба устройства крепятся к одной рамке, как описано в видео:
Примечание. В этой конструкции пресса для изготовления окатышей своими руками вал вращает матрицу, а ролики остаются неподвижными. Шкивы необходимо подобрать так, чтобы скорость вращения была не более 250 об/мин.
Самодельная дробилка
Хорошо, когда можно получить хорошие мелкие древесные отходы того или иного производства для прессования пеллет. Если в этих отходах присутствуют мелкие ветки или пластинки, необходимо дополнительное оборудование – дробилка для их измельчения. Существует множество самодельных конструкций, но большинство из них распиливают древесину на слишком крупную щепу, из которой невозможно сделать пеллеты в домашних условиях.
Представляем вашему вниманию простой измельчитель древесных отходов, сделанный из 3-х десятков дисковых пил для дисковой пилы с твердосплавными насадками. Все пилы установлены на валу таким образом, чтобы зубья каждой последующей были немного смещены относительно предыдущей. На этот же вал надевают шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция крепится к каркасу из уголков или труб.
Примечание. Здесь тоже понадобится мощный мотор, чтобы пилы могли хорошо «грызть» ветки и другие мелкие кусочки древесины.
Как вы понимаете, производительность устройства невысокая, но такая дробилка древесных отходов будет производить опилки, пригодные для производства пеллет. Если у вас в хозяйстве есть циркулярная пила, фрезу можно приспособить к раме, как показано на рисунке:
Сушилка для опилок
Чтобы самодельные древесные пеллеты не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, необходимо обеспечить минимальное содержание влаги в сырье. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних условиях мастера приспособились устанавливать сушилки для опилок барабанного типа, поскольку их конструкция наиболее проста, как показано на схеме:
Несколько железных бочек, сваренных друг с другом, закреплены на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Лопасти приварены изнутри к стенкам бочек для перемешивания сырья. С одной стороны, внутрь такого импровизированного барабана подается горячий воздух с помощью газовой или электрической тепловой пушки. Вращение барабана осуществляется электродвигателем через редуктор или редукционно-ременную передачу.
Для справки. При изготовлении пеллет из свежих древесных отходов наибольшие энергозатраты происходят в процессе сушки. Для домашнего производства они могут быть слишком велики, сводя на нет все преимущества этого предприятия.
Читайте также: Как сложить печь своими руками чертежи и порядок работы