Создание гранулятора пеллет из опилок — пошаговая инструкция

В удаленных загородных поселках газа обычно нет. И жители самостоятельно решают проблему отопления и горячего водоснабжения. Для этого требуется источник энергии. И газ в этом плане – самый дешевый вариант. Его отсутствие толкает людей на использование других видов энергоносителей. Один из современных – пеллеты, изготовленные из отходов древесины или сельскохозяйственной продукции.

Что такое гранулятор

Гранулятор для пеллет, он же пеллетайзер, – станок, с помощью которого изготавливают пеллеты. Принцип его работы очень похож на мясорубку. Только вместо шнека в нем используются тяжелые ролики, с помощью которых древесная мука проталкивается через матрицу. Матрица – это стальной блин со сквозными отверстиями. В мясорубке ее называют сеточкой.

Какое оборудование нужно для производства пеллет

Сегодня производители предлагают две разновидности пеллетайзеров:

1. Матрица в виде блина, расположенная горизонтально на дне станка. По ней прокатывается два или три ролика, выдавливающие пеллеты вниз.
2. Матрица изготовлена в виде кольца определенной шириной, и установлена вертикально. Ролики вращаются в вертикальной плоскости. Пеллеты выталкиваются во всей длине матрицы.

Из какого сырья производят пеллеты

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

Но к сырьевому материалу есть свои требования:

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

Переработка опилок, жмыха, шелухи, кожуры семян

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

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

Изготовление пеллет из древесины, сены и соломы

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

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

Технология изготовления пеллет из древесины

Способ изготовления прост. Включает несколько технологических операций:

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

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

Принцип работы гранулятора для пеллет

Принцип работы основан на выпрессовке сырьевого материала сквозь матрицу. Поэтому пеллетайзер представляет собой пресс, в котором основная деталь – матрица. Она должна быть прочной, выдерживать большие нагрузки. Поэтому ее изготавливают из стали.

Сам процесс происходит в следующей последовательности:

1. измельченное сырье попадает в станок;
2. заполняет пространство;
3. вращающиеся ролики большой массы вдавливают его в отверстия матрицы;
4. здесь происходит резкое уменьшение объема опилок и увеличение их плотности, в результате чего из древесины выделяется лигнин;
5. формируются гранулы, проходящие сквозь матрицу, падая в бункер сбора готового изделия.

Некоторые виды станков комплектуются ножами, которые режут выдавливаемые гранулы под необходимую длину. Гранулятор можно автоматизировать, если установить до и после него систему подачи сырья и отвода готовой продукции. Для этого используют конвейеры: ленточный или шнековый.

Как сделать гранулятор для пеллет своими руками

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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