и
Производство 29.05.2020

Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция

29 мин.
Содержание
  1. Что такое топливные пеллеты
  2. Из чего и как делают пеллеты
  3. Показатели качества сырья
  4. Виды древесных пеллет
  5. Светлые пеллеты
  6. Серые пеллеты
  7. Основные преимущества
  8. Технологическая схема производства
  9. Технология производства пеллет
  10. Особенности производства пеллет из соломы
  11. Самодельные грануляторы
  12. Преимущества гранул перед дровами
  13. Как сделать станок для пеллет
  14. Изготовление пеллет в заводских условиях
  15. Первичное дробление
  16. Просушивание
  17. Вторичное (мелкое) дробление
  18. Корректирование влажности
  19. Водоподгонка, прессование
  20. Охлаждение, фасовка
  21. Расфасовывание готовой продукции
  22. Изготовление пеллет самостоятельно
  23. Как сделать дробилку
  24. Сушилка для опилок
  25. Как сделать шнековый гранулятор самостоятельно
  26. Сравнение технологий производства пеллет
  27. Из древесины
  28. Из опилок
  29. Из соломы
  30. Из горбыля
  31. Из торфа
  32. Целесообразность производства пеллет
  33. Как организовать завод по производству пеллет
  34. Производственный цех
  35. Оборудование
  36. Оснащение цеха производительностью 500 кг/ч
  37. Работа линии по производству пеллет
  38. Персонал
  39. Способы продвижения и сбыта
  40. Как организовать каналы поставок сырья для изготовления пеллет
  41. Применение пеллет
  42. Доходы и рентабельность

Что такое топливные пеллеты

Прежде чем выяснять, как делают пеллеты в домашних условиях или в условиях производственного предприятия, следует разобраться с тем, что собой представляет такой вид твердого топлива. Пеллеты для отопления – это цилиндрические гранулы, спрессованные из горючего сырья, диаметр которых может составлять от 4 до 10 мм, а длина находится в интервале 15–50 мм.

Процесс выдавливания пеллет через матрицу цилиндрического пресса

Процесс выдавливания пеллет через матрицу цилиндрического пресса

Из чего делают пеллеты? Для производства топливных гранул может использоваться различное сырье природного происхождения. Так, наиболее распространенными видами сырья, из которого изготавливают топливные гранулы, являются:

  • отходы производственной деятельности деревообрабатывающих предприятий – древесные опилки и мелкая стружка (пеллеты из опилок и древесной стружки считаются самым качественным видом топлива подобного типа);
  • отходы лесозаготовки и первичной обработки древесины, к которым, в частности, относятся ветки, древесная кора, сухая листва и даже хвоя;
  • отходы деятельности предприятий, занимающихся переработкой сельскохозяйственной продукции (в качестве сырья для производства пеллет в данном случае используют лузгу подсолнечника, а также пшеничную, рисовую или гречишную шелуху);
  • торф (гранулирование или брикетирование позволяют сделать торф, добываемый в рассыпчатом состоянии, более удобным в качестве топливного материала; более того, торфяной брикет, если сравнивать его с торфом в виде рассыпчатой массы, отличается более высокой теплоотдачей);
  • птичий помет, в больших количествах образующийся на птицеводческих комплексах и пригодный для топки;
  • отдельные виды твердых бытовых отходов, которые при использовании специальных технологий переработки превращают в недорогие и достаточно энергоэффективные топливные брикеты.

В начале процесса древесные материалы дробятся на более мелкие фракции

В начале процесса древесные материалы дробятся на более мелкие фракции

Качественные характеристики топливных брикетов (в частности, степень тепловой отдачи) в значительной степени зависят от того, пеллеты из чего делают.

В зависимости от ряда параметров, по которым судят о качестве пеллет, топливные гранулы принято разделять на три основные категории.

  1. Существуют пеллеты так называемого премиум-класса, для изготовления которых используются древесные отходы высокой степени очистки. Топливные гранулы данной категории, которые легко узнать по светлому цвету, плотной и однородной внутренней структуре, отличаются высокой теплоотдачей и минимальной зольностью. При их сжигании остается очень небольшое количество несгораемого остатка – всего 0,5 % от общей массы топлива. Наиболее значимым недостатком топливных гранул данной категории, которые составляют преимущественное большинство среди производимых сегодня пеллет, является достаточно высокая стоимость.
  2. Топливные гранулы промышленной или индустриальной категории, в составе которых, кроме опилок, могут в незначительных количествах содержаться грунтовые примеси, древесная кора, листва и хвоя. Пеллеты данной категории, цвет которых более темный, чем у топливных гранул премиум-класса, отличаются более высокой зольностью, но при этом обеспечивают достойную теплоотдачу. Кроме того, пеллеты данной категории доступны по цене. При использовании топливных гранул индустриальной категории котельное оборудование нуждается в более частом профилактическом обслуживании.
  3. Пеллеты самого низкого качества изготавливаются преимущественно из отходов сельхозпереработки. Топливные гранулы данной категории отличаются достаточно высокой зольностью (4 % и даже выше) и не слишком хорошей теплоотдачей. Между тем невысокая стоимость пеллет данной категории делает рентабельным их использование в котельных, при помощи которых отапливаются большие площади.

Гранулированное топливо может отгружаться насыпью для крупных котельных или поставляться в мешках различного объема

Гранулированное топливо может отгружаться насыпью для крупных котельных или поставляться в мешках различного объема.

Пеллеты из опилок, стружек и другого природного сырья используются не только для растопки отопительных котлов в жилых домах и производственных строениях: с их помощью удобряют и мульчируют почву. Такие гранулы применяют также в качестве адсорбирующих элементов, хорошо впитывающих влагу.

Из чего и как делают пеллеты

Изготовление прессованных брусков проходит без химических добавок, что делает производство пеллет из опилок экологически чистым. Это такие же дрова, но спрессованные в компактный размер в виде гранул для транспортировки и отопления.

Фото 3
Опилки гомогенизируются: измельчаются и перемешиваются, пока не получится однородная масса. Далее она подается в специальный шнековый пресс — гранулятор. Он спрессовывает и придает форму. Имеет специальные отверстия. Работает по принципу мясорубки.

Благодаря такой предварительной переработке опилок гранулы отдают намного больше тепла, чем обычные дрова. В процессе прессования и при температурной обработке горючесть пеллетов возрастает в несколько раз.

Для склеивания компонентов используется лигнин — природный компонент древесины. Он под воздействием определенной температуры соединяет составляющие пеллетов.

Показатели качества сырья

Предусматривается однородность структуры и отсутствие мусора. В хороших пеллетах не будет наличия пыли, песка, листвы, мелких частиц металла и камней.

Приветствуется достаточное для склеивания компонентов количество лигнина, смол и остальных клейких веществ. Если они в нужном количестве, то процедура изготовления будет быстрее, а качество выше. Такие пеллеты не будут впоследствии осыпаться.

Материал для пеллет не должен обладать повышенной влажностью. Производство из-за этого замедляется.

Виды древесных пеллет

Заводы по производству пеллет изготавливают топливные гранулы двух типов: белые или светлые, и серые.

Светлые пеллеты

Производители отопительного материала относят пеллеты светлые к более качественному и экологически чистому сырью, не содержащему примесь золы или древесной коры. Чаще всего гранулированию подвергаются чистые опилки или очищенная от коры щепа, а также стружка. Еще одна особенность производства светлых пеллет — сушка сырья в специальных камерах, не имеющих контакта с твердым топливом. Объясняется это просто: во время работы сушильные аппараты, использующие обычные виды топлива, прогоняют опилки по рабочей камере вместе с продуктами горения, которые содержат и примеси золы. Это влияет на качество и зольность уже готовых гранул.

Как сделать пеллеты из опилок

Серые пеллеты

Для пеллетного производства серых гранул подходит любое древесное сырье. Это может быть и горбыль, и кора, и бревна разных пород деревьев, и всевозможные отходы производства древесины. На цвет гранул влияет кора, а также процесс сушки. Некоторые производители добавляют к исходному материалу немного торфа или лузги подсолнечника, что удешевляет стоимость готового продукта. При сгорании гранул образуется немного кокса, а золоприемник котла приходится чистить гораздо чаще. Зольность серых гранул может доходить до одного процента.

Основные преимущества

Активный рост популярности пеллетного топлива, наблюдаемый в последнее время, объясняется целым рядом его преимуществ.

  • Высокая экологичность топливных гранул заключается в том, что при их сгорании в атмосферу выделяются преимущественно водяной пар и углекислый газ, которые не представляют вреда для растений и живых организмов.
  • Поскольку пеллетное топливо отлично поддается пиролизу, его удается успешно использовать в высокоэффективном топливном оборудовании длительного горения. Также благодаря данному качеству процесс загрузки пеллет в отопительный котел можно легко автоматизировать, тем самым минимизировав участие человека в функционировании такого оборудования.
  • Благодаря компактным размерам топливных пеллет для их хранения не надо выделять значительные площади. Кроме того, транспортировка гранул не вызывает особых сложностей и, соответственно, не требует значительных финансовых затрат.
  • Гранулирование топливных пеллет осуществляется без использования дополнительных химических веществ, клеящих составов и модификаторов, что способствует чистоте такого топлива, которое не имеет неприятного запаха и не вызывает аллергических реакций. Данные характеристики позволяют организовывать процесс хранения пеллет даже в непосредственной близости от жилых помещений.
  • Значение тепловой отдачи, которой отличаются качественные пеллеты, превосходит аналогичный параметр многих видов натуральной древесины и каменного угля.
  • При организации правильного хранения пеллеты не подвергаются процессам внутреннего прения и гниения, что минимизирует вероятность их самопроизвольного возгорания.
  • Во многих регионах, где имеется мощная сырьевая база для производства пеллет, а также функционируют крупные предприятия по выпуску подобной продукции, такие гранулы являются самым недорогим видом качественного топлива, которое позволяет эффективно и с незначительными финансовыми затратами обогревать как жилые строения, так и здания промышленного назначения.

Относительная стоимость единицы тепловой энергии, производимой различными видами топлива

Относительная стоимость единицы тепловой энергии, производимой различными видами топлива.

Технологическая схема производства

Для того чтобы изготовить топливные гранулы, отвечающие всем требуемым характеристикам, необходимо не только использовать для этих целей качественное сырье и специальное оборудование для производства пеллет, но и строго придерживаться технологии.

Технологическая схема производства топливных пеллет

Технологическая схема производства топливных пеллет

Процесс изготовления пеллет состоит из нескольких этапов.

  1. Сначала проводят очистку древесного сырья от посторонних примесей и его первичное дробление. В результате такого процесса, для осуществления которого применяются обычные дробилки, древесное сырье разделяется на достаточно крупные фракции.
  2. Затем следует сушка, в процессе которой влажность древесного сырья доводится до значения, не превышающего 12–14 %. Для сушки сырья используются установки барабанного или аэрационного типа.
  3. После сушки древесное сырье подвергают более тонкому измельчению, для чего преимущественно используются дробилки молоткового типа. На выходе из таких установок получают мелкие опилки или даже рассыпчатую древесную массу, доведенную до состояния муки, из которой производятся самые качественные топливные гранулы.
  4. Если после повторного измельчения влажность полученной древесной массы не доходит до требуемого минимального значения (10–12 %), данный параметр искусственно увеличивают, используя для этих целей пар или обычную воду.
  5. После того как параметры сырья для производства топливных гранул доведены до требуемых значений, его подают на прессовальную установку – пеллетайзер. В таких установках, которые могут отличаться друг от друга конструктивным исполнением, сыпучая масса продавливается через отверстия матрицы, в результате чего формируются плотные цилиндрические гранулы определенного диаметра. Оказание значительного давления на рассыпчатую древесную массу способствует ее самопроизвольному нагреванию. При этом из нее выделяется природный компонент – лигнин, обладающий хорошими связующими свойствами. Именно данный компонент и обеспечивает формирование из отдельных частичек рассыпчатого древесного сырья плотного брикета с устойчивой внутренней структурой.
  6. Матрицы, в рабочих полостях которых рассыпчатое древесное сырье преобразуется в плотный топливный брикет, могут быть цилиндрическими или плоскими. Установки первого типа, как правило, выпускаются в стационарном исполнении, и используются преимущественно для оснащения промышленных предприятий. В их конструкции присутствует специальное отрезное устройство, позволяющее производить пеллеты приблизительно одинаковой длины. Матричные установки плоского типа, в оснащении которых может использоваться один или несколько катков, отличаются компактными габаритами. Именно такое оборудование чаще всего используется для того, чтобы организовать производство пеллет в домашних условиях или в условиях небольшого предприятия.
  7. Готовые пеллеты, температура которых в результате их самопроизвольного нагрева в процессе прессования может составлять от 65 до 90°, охлаждают, при необходимости подсушивают, а затем упаковывают и отправляют потребителям или на склад.

Технология производства пеллет

Так как технология производства пеллет заключается в механической обработке древесных отходов, то потребуется рассмотреть весь процесс с целью выяснения, какое нужно оборудование для производства пеллет из опилок. В самом начале происходит подготовительный этап и первая операция – дробление крупных частей древесины либо переработка на щепу горбылей и прочих отходов деревообработки. Операция происходит с помощью специальной машины – дробилки, дающей на выходе щепу размером не более 4 мм.

Дробилки небольших габаритов для пользования в домашних условиях есть возможность приобрести в торговой сети либо сделать своими силами. Вторая операция подготовительного этапа – это просушивание влажного сырья. Как уже сказано выше, верхний порог влажности – 12%, такие отходы бывают только после обработки сухих досок или бревен, в остальных случаях возможны варианты (40—50% влажности). Иногда люди не обращают на это внимания, считая, что опилки сухие сами по себе. На самом деле бывает по-разному, о чем позже даст знать котельная установка, работая вполсилы и покрываясь изнутри сажей. Поэтому, прежде чем  загружать сырье в станок для производства пеллет, его желательно просушить. Операция выполняется в сушилках различных конструкций, например:

  • сушильный барабан;
  • аэродинамическая сушилка;
  • пневмосушилка;
  • ленточного типа;
  • диспергатор.

Не вдаваясь в подробности и принципы работы этих установок, отметим, что для испарения влаги из древесины потребуется подводить к ней тепловую энергию. Это теория, а на практике прессование опилок, подготовленных надлежащим образом, обойдется вам как минимум изготовлением самодельной сушилки плюс энергия для подогрева.

Следующий этап – основной, сжатие сырья и формование из него пеллет. Операцию выполняет специальный станок — пресс-гранулятор. Главный элемент агрегата – матрица, она бывает 2 типов: плоская и цилиндрическая. В обоих случаях для вращения вала либо шнека установка снабжена мощным электродвигателем с ременным либо редукторным приводом.

В промышленном производстве, где объемы продукции значительны, применяется, как правило, гранулятор для пеллет с цилиндрической матрицей. В нем сырье, подаваемое внутрь цилиндра с множеством отверстий, прессуется катками с насечкой, движущимися внутри него, как показано на схеме:

Под большим давлением опилки принимают форму отверстий, превращаясь в твердые гранулы, после чего выталкиваются наружу. Там находится отрезной нож, который срезает продукцию с вращающейся матрицы, обеспечивая одинаковый размер готовых пеллет. Подобная конструкция сложна в изготовлении и своими силами ее собирают нечасто, хотя производительность этой машины больше, чем у второго типа агрегатов.

Проще сделать в домашних условиях пресс для пеллет с плоской матрицей. Здесь сырье насыпается сверху на плоский диск с отверстиями, по которому движутся катки, запрессовывая опилки в отверстия таким же способом, как описано выше. Вниз выпадают готовые гранулы и по желобу ссыпаются в емкость.

Конструкция удобна для сборки своими руками, чем и пользуются многие мастера – умельцы. Покупают для этого 2 готовых изделия: электродвигатель и матрицу. И то, при наличии доступа к токарному и фрезерному оборудованию, можно сделать и детали матрицы. Далее, все элементы закрепляются на металлической раме, устанавливаются шкивы привода (или редуктор) и приемный бункер. Остается только осуществить подключение к электрической сети и можно начинать производить пеллеты из опилок.

Для справки. Самодельные установки по прессованию гранул обладают невысокой производительностью. Чтобы не стоять около них с ведром для наполнения бункера, некоторые умельцы дополнительно устанавливают шнековый конвейер, подающий сырье из большой емкости с заданной скоростью.

Особенности производства пеллет из соломы

Сделать пеллеты из соломы проще. Она изначально идет сухой, потому этап сушки отсутствует. Если же есть мокрая солома, ее сушат в естественных условиях на солнце, а затем измельчают и подмешивают к сухой, добиваясь тем самым требуемой влажности исходного сырья перед прессованием.

Легче происходит и измельчение. Для этого требуется соломорезка, которая сразу нарезает сырье на фрагменты требуемой длины. Так что измельчение тоже проходит за один раз. После доведения массы до требуемой влажности, ее продавливают через пресс. И тут все проще: так как сырье более мягкое, усилий требуется меньше. Менее мощное оборудование — меньшие затраты. При этом производительность линии может быть высокой.

Как видите, оборудования для производства пеллет из соломы требуется меньше, да и затрат времени и энергии тоже меньше.

Самодельные грануляторы

Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:

  • Шнековые. По строению похожи на бытовую мясорубку. Тот же шнековый вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, например, соломы. Древесину, даже хорошо измельченную, он «не тянет» — не хватает усилия. В принципе, при достаточной прочности деталей, можно поставить более мощный мотор. Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

    Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

  • С плоской матрицей. Есть металлический круг, в котором проделаны отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4 мм). Есть зубчатые катки, которые продавливают сырье через отверстия, формируя гранулы.
  •  Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей

    Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей

  • С круглой матрицей. Идея такая же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно катки расположены в другой плоскости. Этот вариант имеет большую производительность, но грануляторы этого типа своими руками делают редко.
  •  Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

    Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.

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.

Гранулятор для пеллет своими руками чертежи

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.

Гранулятор для пеллет своими руками чертежи

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.

Гранулятор
Гранулятор опилок
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция

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.

Гранулятор для пеллет своими руками чертежи

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.

Гранулятор для пеллет своими руками чертежи

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.

Гранулятор для пеллет своими руками чертежи

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.

Гранулятор для пеллет своими руками чертежи

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.

Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция
Пеллеты своими руками в домашних условиях: технология производства, чертежи оборудования и пошаговая инструкция

Изготовление пеллет в заводских условиях

На предприятии производство пеллет из опилок потребует соблюдения пошагового выполнения всех процессов:

Первичное дробление

Древесный материал подвергают первичному измельчению до фракций с помощью специальных машин. Такие машины называются дробилками. Деление на фракции происходит не просто так — чем меньше размер фракций, тем меньше нужно энергии для того, чтобы их высушить.

Как сделать пеллеты из опилок

Просушивание

После просушивания материал подвергается прессовке.

Сам процесс сушки происходит в машинах ленточного или барабанного типа, которые используются в зависимости от типа сырья, которое необходимо изготовить. Обычно, на производстве используют ленточные машины, так как барабанные сушилки несут опасность для человека. Кроме того, иногда просушка материала проходит на горячем воздухе или на водяном паре.

Вторичное (мелкое) дробление

Если стружки получаются слишком большими, будущее топливо подвергается вторичному дроблению. Дело в том, что прессованию подвергаются лучше всего те гранулы, которые в своем размере не превышают 4 мм. В процессе мелкого дробления уже применяются молотковые мельницы. Ими удобно дробить волокнистую стружку и опилки, из которых в дальнейшем появится будущий топливный материал.

Корректирование влажности

Водоподготовка сырья в цеху

Данный процесс будет проходить в специальном устройстве – смесителе. Корректирование влажности очень важное, потому что если сырье будет очень сухим (влажность меньше 8%), то склеивание сырья в пресс-грануляторе будет проходить некачественно. Для корректировки необходим смеситель. При необходимости он по своим каналам будет подавать пар или воду и на выходе получится древесная пыль с правильной влажностью.

Водоподгонка, прессование

Если у сырья уровень влажности менее 8%, то его обычно пропускают через специальное устройство для увеличения влажности.

И самым лучшим вариантом являются шнековые смесители, в которых подаётся пар. Воздействие пара на древесину снижает её прочность и повышает пластичность сырья, что повышает качество пеллет.

Оборудование для прессования этого вида топлива имеет 2 различные матрицы — плоскую и цилиндрическую. Катки сминают сырье на матрице, тем самым происходит продавливание сырья. После выдавливания гранулы срезают специальным ножом.

При прессовании пеллет техника подвергается большим нагрузкам, поэтому во время покупки аппаратуры смотрят на её прочность.

Как сделать пеллеты из опилок

Охлаждение, фасовка

После этапа прессования гранулы имеют температуру 70-90 градусов. Для придания большей прочности пеллетам и улучшению их качества, необходимо охлаждение. Под действием кондиционера, находящегося в оборудовании, пеллеты охлаждаются. После этого, сырьё очищают от лишнего мусора и расфасовывают по пакетам.

Расфасовка топлива идёт различными методами для удобства населения. В свободном виде пеллеты встречаются в больших упаковках «биг-бэгах» массой до 20 кг.

Благодаря полимерному материалу, из которого сделаны упаковки, топливо не рассыпается и не теряет своих сыпучих свойств, а также уровень влажности гранул сохраняется.

Но уже расфасованные по большим 10-20 килограммовым пачкам пеллеты будут стоить дороже потребителю.

Расфасовывание готовой продукции

Расфасованные пеллеты

Конечный этап производства топливных гранул. Из охладительной колонки по ленточному либо скребковому транспортеру готовые гранулы поступают в бункер для готовой продукции. Бункер оборудован весами, чтобы точно знать массу упакованного пеллетами мешка. Здесь осуществляется упаковка гранулированных пеллетов в мешки (10 кг, 25 кг, 50 кг). Также упаковывают пеллеты и в большие мешки (250 кг, 500 кг, 1000 кг).

Вот собственно и весь процесс производства.

Конечным отходом при сгорании топливных пеллет является зола. Ее утилизация состоит в том, чтобы почистить ящик для золы в котле. Золу можно использовать для удобрения почвы на вашем огороде, в саду, в цветочных клумбах, так как она является отличным удобрением.

Отсюда следует сделать вывод, что как производство, так и использование топливных гранул является экологически чистым и безотходным (отходам можно найти полезное применение).

Изготовление пеллет самостоятельно

Изготовление в домашних условиях пеллет — дело прибыльное. Некоторые детали и станки можно самим изготовить, некоторые придется приобрести. Домашнее изготовление пеллет потребует:

  • Дробилка. Этот процесс можно пропустить, если продукт для переработки очень мелкий изначально.
  • Сушилка в виде барабана. Изготавливается из бочек большого диаметра. Материал — железо.
  • Затем сырье превращается в маленькие опилки, почти муку.
  • Пресс для пеллет или гранулятор для изготовления гранул. Рекомендуется дома использовать плоскую матрицу.

Как сделать дробилку

Для изготовления этого станка понадобятся следующие материалы:
Фото 8

  1. Дисковые пилы — 15-25 штук.
  2. Мотор мощностью — от 5 л/с.
  3. Шкив (подойдет от генератора ВАЗ), плотный ремень к нему.
  4. Подшипники.
  5. Для изготовления рамы трубы из металла. Достаточно нескольких штук.
  6. Листы из металла под бункер.

Сушилка для опилок

Можно изготовить самодельную сушилку, используя большие металлические бочки вместимостью 200л. На них навариваются лопатки, продвигающие опилки.

Важно, чтобы соблюдался температурный режим и подача воздуха. Все зависит от габаритов и даже от времени года.

Как сделать шнековый гранулятор самостоятельно

Как и в каждом станке такого типа здесь обязательный элемент матрица. Она по форме напоминает диск с отверстиями, как в мясорубке.

Следующий узел — шнековый вал. Последовательность такая: под готовый шнек делается матрица. Затем шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. После сборки этого узла устанавливается мотор с редуктором и бункер.

Сравнение технологий производства пеллет

Из древесины

Пеллеты из древесины

Этапы производства гранул из древесины:

  1. Крупное дробление древесных отходов в молотковой дробилке.
  2. Просушка измельченной древесины в сушильном барабане.
  3. Мелкое дробление (доведение до состояния древесной пыли).
  4. Контроль влажности в смесителе (при необходимости подача пара либо воды).
  5. Прессование и грануляция топливных пеллет в пресс-грануляторе.
  6. Охлаждение готовых гранул цилиндрической формы в охладителе ( температура 70- 90°С).
  7. Расфасовка и упаковка готовой продукции в мешки.

Из опилок

Пеллеты из опилок

Изготовление гранул из опилок происходит так:

  1. Высушить опилки, чтобы их влажность не превышала 12%.
  2. Взять сито, и просеять опилки, чтобы в гранулятор не попал мусор (маленькие камни, листва и т.д.).
  3. Измельчение опилок в молотковой мельнице.
  4. Если влажность составляет ниже 8%, измельченные опилки необходимо подать в смеситель (повысить влажность до 8-10%).
  5. Грануляция пеллетов из опилок.
  6. Охлаждение и просушка гранул в охладителе.
  7. Упаковка пеллетов из опилок в бумажные мешки.

Из соломы

Пеллеты из соломы

Производство пеллетов из соломы:

  1. Измельчение соломы (длина до 4 мм).
  2. Повторное дробление в мельничной дробилке.
  3. Просушка в сушильном барабане.
  4. Контроль влажности измельченной соломы в смесителе (подача воды или пара).
  5. Прессовка и грануляция соломенной муки.
  6. Охлаждение гранул соломы в охладителе.
  7. Упаковка соломенных пеллетов.

Из горбыля

Пеллеты из горбыля

Пеллеты из горбыля производят следующим образом:

  1. Обработка горбылей в рубильной машине (длина щепы до 50 мм).
  2. Дробление щепы в молотковой дробилке.
  3. Просушка щепы горбыля в сушильном барабане (влажность от 8 % до 12%).
  4. Мелкое дробление в мельничной дробилке (до состояния древесной пыли).
  5. Контроль влажности в смесителе (если влажность ниже 8 % подается пар или вода).
  6. Грануляция древесной муки горбыля в пресс-грануляторе.
  7. Охлаждение цилиндрических гранул горбыля.
  8. Упаковка пеллетов из горбыля в мешки.

Из торфа

Пеллеты из торфа

Технология изготовления торфяных топливных гранул такова:

  1. Необходимо выложить торф, чтобы он просушился естественным путем.
  2. Его необходимо очистить от мусора (корни растений, листвы, камней).
  3. Измельчение торфа в дробильной машинке.
  4. Просушить торфяную массу в сушилке до влажности не больше 12%.
  5. Повторно измельчить (мелкое дробление) на дробильной мельнице.
  6. Подать измельченную торфяную массу в пресс-гранулятор со встроенным смесителем для грануляции торфа и обработки паром.
  7. Охладить торфяные пеллеты в охладительной колонке.
  8. Упаковать готовые топливные гранулы в мешки.

Целесообразность производства пеллет

Самостоятельное изготовление пеллет может быть обоснованно только в нескольких случаях:

  1. Когда у хозяина есть бесплатное сырье для гранул.
  2. Если есть возможность изготовить оборудование для технологической линии самостоятельно, а не покупать дорогие детали.
  3. В случае если производительность линии будет такой, которая позволит изготавливать пеллеты на продажу, то есть объемы производства будут выше собственных потребностей.

Как сделать пеллеты из опилок

Остальные варианты не будут выгодными для хозяина частного дома, в таких случаях дешевле будет купить готовые пеллеты для своего котла. Но, если есть возможность бесплатно установить оборудование и получить опилки, обязательно нужно ею воспользоваться!

  •  

Как организовать завод по производству пеллет

Для организации производственного цеха средней мощности достаточно помещения 100 кв. метров с хорошими подъездными путями и электросетью 380 В. При наличии в помещении двух ворот, наиболее эффективно расположить линию с началом в непосредственной близости от одних и с окончанием у других. Таким образом, необходимость перемещения сырья ограничится несколькими метрами, равно как и перемещение готовой продукции при загрузке. Если ворота расположены в одной стене, линию можно развернуть на 180 градусов.

Завод по производству пеллет

Так как производственный процесс полностью автоматизирован, для обслуживания оборудования требуется всего один человек с квалификацией, достаточной для контроля работы и оценки текущего состояния механизмов. Эту роль может выполнять как сам предприниматель, так и наемный работник.

При загрузке больших объемов готовой продукции, а также для уборки помещения потребуются дополнительно 1-2 разнорабочих. Для диагностики и планового обслуживания механизмов можно приглашать механика, работающего на аутсорсе. к оглавлению ↑

Производственный цех

Одним из факторов, влияющих на рентабельность производства древесных пеллет, является удаленность цеха от основных источников сырья. Соответственно, для уменьшения транспортных расходов при выборе подходящего месторасположения необходимо учитывать наличие в радиусе 10–12 км лесопилок, перерабатывающих предприятий и мебельных фабрик.

Размеры и планировка помещения определяются прежде всего мощностью оборудования: небольшой цех можно разместить даже в гараже, тогда как для линии, выпускающей до 500 кг пеллет в час, требуется как минимум 250 м². Кроме того, еще 200 м² нужно выделить для хранения сырья и готовой продукции. Общие требования к помещению при этом будут выглядеть следующим образом:

  • Суммарная площадь — от 450 м²;
  • Соответствие нормам, действующим для пожароопасных видов производства (опилки и древесная пыль считаются горючими и взрывоопасными материалами);
  • Наличие водоснабжения (необходимо для работы парогенератора);
  • Возможность подключения к электрическим сетям мощностью от 120 кВт (при использовании электрических барабанных сушилок — 400 кВт);
  • Наличие твердого покрытия пола (станки для производства пеллет монтируются на бетонном основании толщиной от 200 мм);
  • Высота потолков более 8–10 м (необходимый минимум для установки бункеров);
  • Наличие подъездных путей для грузовых автомобилей.

Оборудование

Существует множество вариантов комплектации линий по производству пеллет: поставщики оборудования предлагают предпринимателям на выбор как небольшие автономные установки мощностью 50–150 кг/ч, так и полноценные мини-заводы, выпускающие десятки тонн древесных гранул за смену.

Главным элементом любого комплекса является гранулятор: на рынке представлены модели с дизельным двигателем, электроприводом либо приводимые в действие при помощи вала отбора мощности. Последний вариант считается самым экономичным, однако он требует наличия самого трактора. Кроме того, остальное производственное оборудование требует подключения к электрическим сетям — соответственно, при прочих равных условиях начинающему предпринимателю целесообразнее отказаться от покупки дополнительного оснащения и отдать предпочтение второму варианту.

Перечень оборудования, необходимого для изготовления пеллет, не ограничивается технологической линией. Предпринимателю придется дополнительно купить погрузчик для перевозки сырья, грузовой автомобиль для доставки готовой продукции, а также оснастить оргтехникой рабочие места директора и бухгалтера.

Оснащение цеха производительностью 500 кг/ч

НаименованиеЦена, руб.Кол-воСумма, руб.
Цех (3001000 руб.)
Бункер для сырья15000115000
Измельчитель1400001140000
Шнековый транспортер580002116000
Сушилка барабанная5500001550000
Мельница молотковая1320001132000
Бункер для опилок39000139000
Смеситель80000180000
Гранулятор121200011212000
Скребковый транспортер570002114000
Охладитель3650001365000
Бункер для пеллет15000115000
Система взвешивания98000198000
Трубопроводы15000
Осветительные приборы10001010000
Монтаж оборудования100000
Офис (65800 руб.)
Стол250025000
Кресло200024000
Стул120044800
Компьютер18000236000
Телефонный аппарат100022000
МФУ900019000
Светильник100044000
Маршрутизатор100011000
Прочее оборудование (616000 руб.)
Автопогрузчик2850001285000
Тележка гидравлическая900019000
Поддоны120506000
Измеритель влажности сырья26000126000
Грузовой автомобиль2900001290000
Итого:3682800

Работа линии по производству пеллет

К сожалению просидев несколько часов в интернете мы не смогли найти информацию про работу оборудования на производстве пеллет. И вот получив опыт и знания, блог деревообработчика делится ценной и «вкусной» информацией со своими читателями, про работу «сердца» производства пеллетов — технологию прессования.

Итак, прессование осуществляется за счет продавливания через матрицу мелких опилок.

Как сделать пеллеты из опилок

Опилки просыпаются на матрицу и затем вдавливаются в отверстия роликами катающимися по матрице. Количество роликов может быть разным, все зависит от производительности пресса. Выставляются ролики относительно матрицы с зазором. Принцип должен быть таким что первый ролик прокатывает опилки, второй придавливает на опилки, третий давит, четвертый пропихивает, пятый подчищает (то есть зазор каждого последующего ролика должен быть меньше к матрице чем предыдущий).

Затем операция прессования роликами повторяется. Так как стружка для прессования используется подсушенная 6-15% (на каждый пресс, для каждой породы сырья подбирается индивидуально) и соответственно более жесткая чем сырая стружка, это способствует быстрому износу роликов и матрицы. Также на износ роликов пуансона и матрицы огромное влияние оказывает очень интересная технология запуска пресса, посмотреть как нужно правильно его запускать можно здесь.

При износе роликов пресса гранул уменьшаются углубления на роликах и соответственно стружка не может уже в достаточном объеме затягиваться между роликом и матрицей. Поэтому очень часто при данном износе начинает забивать пресс пеллет.

Как сделать пеллеты из опилок

При износе роликов гранулятора, каемки становятся меньше и захват сырья на матрицу становится меньше…

При износе матрицы пресса пеллет стенки между ячейками матрицы становятся хрупкими, начинают крошится, ухудшается изготовление пеллет в качественных показателях.

Как сделать пеллеты из опилок

На фото показан износ отверстий матрицы пресса пеллет. Увеличиваются диаметры пеллет, Матрица начинает крошиться…

Тем не менее при установке новой матрицы и новых роликов для изготовления высококачественных гранул требуется какое то время для притирки рабочих механизмов, поэтому часто на новых механизмах можно не получить желаемое качество. Выше были перечислены естественные износы матрицы и роликов.

Также существует искусственный вариант выхода из строя матрицы и роликов — попадание твердых инородных частиц (камней, металла), на рабочих механизмах образуются впадины и прессование на данных участках не происходит. Качественное прессование это когда гранулы выдавливаются из всей поверхности матрицы, а не частями.

Выдавливание гранул только из некоторых частей матрицы говорит о том что пресс настроен неправильно, причин может быть множество это и выход из строя матрицы или роликов, колебания матрицы в посадочном месте, выход из строя подшипников на роликах и т.д…

Многие интересуются температурой прессования гранул — нормальной можно считать разогретый пресс от 60 до 100 градусов по Цельсию.

Персонал

Для обслуживания линии по производству пеллет в домашних условиях достаточно одного человека. Однако при увеличении масштабов предприятия возникает необходимость привлечения дополнительных сотрудников для координирования работы многочисленных механизмов. В цехе, выпускающем до 500 кг пеллет в час, один специалист должен наблюдать за процессами сушки и гранулирования, другой — заниматься фасовкой, третий — вовремя подвозить сырье и доставлять упаковки с продукцией на склад. В задачи старшего смены входят управление производственными процессами, контроль качества исходных материалов и готовых гранул.

Таким образом, в процессе производства пеллет оборудование для малого бизнеса могут обслуживать три-четыре человека; соответственно, при работе в две смены количество сотрудников необходимо удвоить. Кроме того, для ведения отчетности нужно нанять бухгалтера, а решение проблем, связанных с поиском поставщиков и покупателей, поручить менеджеру: на начальном этапе данные функции вполне может выполнять директор.

Способы продвижения и сбыта

На этапе становления производство пеллет в России было ориентировано на частных клиентов — основными покупателями топливных гранул предприниматели считали владельцев коттеджей и загородных домов. Между тем, вскоре выяснилось, что в приобретении нового вида продукции заинтересованы не только простые граждане.

Разумеется, сегмент частников, использующих твердотопливные котлы мощностью до 100 кВт, постепенно растет, потребляя на сегодняшний день около половины объема внутреннего производства. Однако в ближайшее время доля розницы на рынке пеллет значительно уменьшится вследствие появления нового класса покупателей топливных гранул, сжигающих их в котлах мощностью 250–1000 кВт для отопления заводских цехов, тепличных и складских комплексов, бизнес-центров, жилых зданий и даже коттеджных поселков.

При разработке маркетинговой стратегии предприниматель должен учитывать подобную неоднородность структуры рынка и планировать проведение рекламных кампаний, рассчитанных на привлечение внимания как частных, так и корпоративных клиентов. Для стимулирования розничных продаж следует использовать рекламу в печатных изданиях, распространение и расклейку листовок в пригородах, соседних деревнях и поселках, а также продвижение собственного веб-сайта с помощью контекстной рекламы и групп в социальных сетях.

Чтобы реализовать пеллеты оптовым покупателям, нужно проводить прямые переговоры, практиковать холодные и горячие телефонные продажи, рассылать коммерческие предложения и публиковать объявления на многочисленных виртуальных торговых площадках.

Перечисляя наиболее эффективные каналы сбыта топливных гранул, можно упомянуть следующие варианты:

  • Продажу оптовикам и посредникам, занимающимся экспортом продукции;
  • Прямые отгрузки корпоративным клиентам;
  • Организацию оптовой и розничной торговли в собственном интернет-магазине;
  • Поиск объявлений о покупке пеллет на сайтах специализированных бирж;
  • Предоставление товара на реализацию строительным и хозяйственным магазинам.

Как организовать каналы поставок сырья для изготовления пеллет

На данный момент существует множество способов получения сырья для древесных ранул. Самый простой из них – сотрудничество с древообрабатывающим предприятием, не имеющим собственной линии переработки вторсырья. Такое сотрудничество будет в интересах самого предприятия, получающего доход из иного источника и заинтересованного в избавлении от отходов производства.

Применение пеллет

Основное назначение пеллет — сжигание в котлах в качестве источника тепла. Широко используется в ТЭЦ мощностью, превышающей 500 Мегаватт. Удельная теплота этого продукта не уступает сухим дровам или даже торфу. В зависимости от того, из какого сырья были изготовлены пеллеты, их энергоемкость может отличаться.

Как сделать пеллеты из опилок

Применение пеллет

Наиболее часто используемым сырьем можно считать древесный опил, так как он имеется в достаточном количестве на всех деревообрабатывающих предприятиях. Тепло, которое можно получить от их сгорания равняется 4 кВт/ч/кг. Этого достаточно, чтобы отопить небольшой дачный домик. Помимо отопления, пеллеты используются в качестве туалетных наполнителей, как нестандартный вариант применения. На самом деле, сфера пеллет применения очень велика.

Доходы и рентабельность

При работе в две смены с использованием линии производительностью 500 кг/ч за день можно изготовить 8 тонн готовой продукции. Оптовая цена на пеллеты первой категории при реализации небольшими партиями составляет 5800–6500 рублей за тонну: на основании этих данных определяется ежемесячный доход предприятия:

Источники

  • http://met-all.org/oborudovanie/prochee/pellety-svoimi-rukami-v-domashnih-usloviyah.html
  • https://provseothody.ru/drevesina/opilok/proizvodstvo-toplivnyh-pelletov
  • https://vse-otoplenie.ru/tehnologiceskij-process-proizvodstva-pellet-iz-opilok-i-solomy-izgotovlenie-samodelnyh-granul
  • https://cotlix.com/kak-sdelat-pellety-v-domashnix-usloviyax
  • https://stroychik.ru/otoplenie/pellety-svoimi-rukami
  • https://instanko.ru/drugoe/kak-sdelat-pellety.html
  • https://slarkenergy.ru/bio/pellety-proizvodstvo.html
  • https://business-poisk.com/proizvodstvo-pellet.html
  • https://volgoust.ru/v-domashnix-usloviyax/proizvodstvo-pellet.html
[свернуть]
Оцените статью
Понравилась статья?
Комментарии (0)
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Комментарии закрыты.