Технология производства пеллет в домашних условиях


Array

В связи с постоянно растущими ценами на газ, твердое топливо и электроэнергию, многие домовладельцы задумываются о способах экономии средств. Одним из альтернативных вариантов является гранулированное топливо — пеллеты. О том, как изготовить пеллеты своими руками пойдет речь ниже.

Производства пеллет в домашних условиях

Виды пеллет

Этот вид топлива производится из разнообразной биологической массы, имеющей определенную энергетическую ценность. Существуют несколько основных вариантов биомассы, используемой в качестве сырья для изготовления пеллет:

  • древесные отходы, получаемые при заготовке леса и деревообработке;
  • торф;
  • растительные сельскохозяйственные отходы;
  • отходы жизнедеятельности домашних животных (например, куриный помет).

На сегодняшний день наиболее популярны и доступны древесные гранулы. На них и остановимся в этой статье.

Гранулы — выгода и экология

Во время сгорания традиционного топлива в воздух попадает углекислый газ, что способствует чрезмерному развитию парниковому эффекта, что вредно для человечества. В древесине также имеется углекислота, однако ее присутствие там крайне ограничено.

Таким образом, замена традиционных источников энергии на пеллеты способствует снижению парникового эффекта. Другое полезное свойство древесины, как топлива — снижение выделения в атмосферу диоксида, который считается первопричиной так называемых кислотных дождей.

Достоинства

Кроме экологичности, данный вид топлива обладает еще множеством других полезных качеств, среди которых:

  • отличная теплоотдача — лучшая, чем у дров, щепок или коры.
  • невысокая зольность.
  • широкая распространенность сырья для пеллет.
  • удобство хранения гранул за счет их компактности. в результате, гранулы требуют меньше места под складирование, чем другие виды твердого топлива.
  • пеллеты можно укладывать непосредственно впритык к жилым строениям, так как гранулы не активны биологически.
  • пеллеты относительно пожаробезопасны, поскольку не имеют спор или запыленности.
  • в процессе изготовления в пеллеты не добавляют никакие опасные химические вещества.
  • благодаря плотной структуре, гранулы не опасны для аллергиков.
  • в пеллеты можно преобразовать практически любые отходы.
  • в результате сжигания этого вида топлива выбрасывается намного меньше углекислоты, чем в случае с углем.
  • пеллетные котлы оснащаются автоматической подачей новых порций топлива, а продолжительность горения ограничивается лишь объемом топки.
  • гранулы можно изготовить своими руками.
  • отапливать пеллетами выгоднее, чем другими твердыми видами топлива или газом.

Производство пеллет

Пеллеты производятся в промышленном масштабе, так и своими руками. Считается, что промышленные гранулы не столь качественны, так как частники обычно выбирают древесину с минимальным процентом зольности и незначительным количеством коры. Тем не менее, для общего понимания, опишем вкратце технологию, которая может использоваться в промышленном производстве пеллет.

Этапы технологического процесса

  1. Первичное дробление сырья.
  2. Осушение сырья.
  3. Вторичное (более мелкое) дробление.
  4. Процесс водоподготовки (насыщение древесной основы паром).
  5. Прессование.
  6. Охлаждение.
  7. Завершающая фасовка материала.

Опишем каждый этап процесса.

Первичное дробление сырья

Начальный этап изготовления состоит в измельчении использованного сырья до определенных пределов — 25×25×2 миллиметра. Такая размерность дает возможность качественной сушки сырья в специальных сушильных камерах.

Осушение сырья

Если сырье слишком влажное, оно будет плохо спрессовываться. Такие гранулы не пригодны для использования. Таким образом, без сушки обойтись нельзя. В результаты высушивания количество жидкости в материале сократится до 8-12% (оптимально — 10%).

Сушка — энергозатратный процесс. В среднем на каждую тонну заготовок используется энергия, содержащаяся приблизительно в кубометре древесины. В связи с этим, использование бревен или пиломатериалов экономически невыгодно, и используются кора или опилки.

Вторичное дробление

Перед прессовкой сырье не должно быть более 4 миллиметров по размеру. Для этого используются специальные дробильные устройства (лучше всего, если это будет молотковая мельница). Средний вес материала по выходу из дробилки равен примерно 150 килограммам на кубометр.

Молотковая дробилка (мельница)
Молотковая дробилка (мельница)

Водоподготовка

Зачастую случается так, что высушенный материал теряет влаги больше, чем необходимо. Как было сказано выше, оптимальная влажность равна 10%. Если же сырье слишком сухое (менее 8%), оно будет недостаточно хорошо склеиваться во время прессовки. Чтобы повысить влажность до нужного показателя, материал опускают в ванну, где он пропитывается влагой, исходящей от пара или обычной воды. Пар применяется перед прессовкой твердых пород древесины, для мягких же достаточно пропитать сырье водой.

Прессование

После прессования готовые цилиндрики формируются с помощью пресса с матрицами цилиндрической формы (матрицы могут быть и плоскими). В результате проведенной работы материал уменьшается, а его температура повышается. В ходе процесса происходит выделение химического вещества под названием — лигнин, которые выступает в качестве клея для маленьких частичек.

Процесс прессования топливных гранул
Процесс прессования топливных гранул

Охлаждение

После прессовки гранулы сильно разогреты, их температура доходит до 90 градусов. Поэтому необходимо их охладить и подсушить. Вслед за этими действиями пеллеты можно расфасовывать. Если производство имеет промышленный масштаб, используются особый станок и гранулятор.

Фасовка

Гранулы часто хранят в бункерах. Во избежание порчи пеллет, их часто расфасовывают по 20-килограммовых мешках.

Самостоятельное производство пеллет

Многие потребители, осознав все достоинства пеллет, решаются на изготовление их своими руками. Ниже будет описан технологический процесс самостоятельного производства, а также рассказано о необходимом оборудовании.

Непосредственно изготовление гранул состоит из двух этапов: подготовка и производство.

Подготовка

На подготовительном этапе выполняются такие работы:

  • сортируется сырье;
  • удаляются посторонние элементы;
  • масса просеивается;
  • производится сушка.

Показатели влажности должны быть такими же, как и для пеллет, изготовленных промышленным способом, т.е. в пределах 8-12%.

Производство

Подготовленная фракция укладывается в бункер, откуда она поступает для прессовки в гранулятор. После нагревания лигнин размягчается, склеивая древесную массу. В результате давления образуются гранулы. После этого их охлаждают и отправляют на хранение.

Оборудование

Прежде всего нужно определиться: приобретать гранулятор или сделать станок для производства пеллет своими руками. Покупка — более простой вариант, однако имеющий несколько недостатков:

  • высокая стоимость заводского оборудования;
  • малый экономический эффект;
  • дефицитность такого оборудования.

Таким образом, многие предпочтут изготовить гранулятор своими руками. Для устройства понадобится матрица, которая может быть плоской или в виде кольца.

Так как основная идея — получить качественные пеллеты, но максимально сэкономить, остановим выбор на плоской матрице.

Изготовление не совсем точное слово, скорее речь идет о сборке аппарата из отдельных компонентов. Понадобятся такие детали:

  • электрический двигатель;
  • редуктор;
  • исполнительное устройство;
  • трансмиссия.

Отдельные детали можно сделать самостоятельно.

Изготовление рамы

Для сборки устройства понадобится прочное основание, представляющее из себя конструкцию из какого-либо варианта профиля. Понадобится электросварочный аппарат, болгарка и электродрель для высверливания отверстий под крепеж. Если аппарат запланирован мобильным, по углам рамы привариваем проушины для установки колес.

Исполнительный механизм

Рабочий узел являет собой емкость в виде двухсекционного цилиндра. В одной секции установлен матричный диск, а также две шестерни, установленных на одном горизонтальном валу. Емкость присоединяется цепной трансмиссией с электрическим двигателем с помощью редуктора.

Матрица изготавливается из 8 или 10-миллиметрового стального листа. Отверстия с поверхностью в виде конуса и меньшим диаметром, который идентичен диаметру гранул, передает им цилиндрическую форму во время сжатия древесной массы. Диск устанавливается на вертикальном редукторном валу с применением шпоночного соединения. Нужное рабочее давление обеспечивается червячной парой, вмонтированной в цилиндр.

Процесс работы устройства

После сборки гранулятора производство пеллет не составит большого труда. В приемник цилиндра засыпается сырье, которое после попадание в рабочий механизм, проходит сквозь матрицу. Таким образом, опилки становятся достаточно плотными и цилиндрическими. Далее масса извлекается из накопительной емкости и направляется в сушку.

Полезные советы

  • хранилище пеллет должны отвечать нормам пожарной безопасности.
  • из мягкой древесины получается самое качественное топливо.
  • стружка не должна содержать крупных фракций.
  • чересчур влажные опилки можно применить для изготовления брикетов с последующим просушиванием их на открытом воздухе.

Обратите внимание! Из некачественного сырья при всем старании не получатся качественные пеллеты.

Таким образом, изготовить пеллеты в домашних условиях не составит большого труда при наличии некоторых слесарных навыков и владения электросваркой. Если сделать все согласно инструкции, гранулы станут достойной заменой традиционным источникам энергии при отоплении дома.

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *