Как изготовить пеллеты в домашних условиях

Изготовление пеллет своими руками – советы эксперта

Современные автономные котлы работают на пеллетах, которые представляют собой цилиндрические гранулы.

Для изготовления пеллет используются древесина, производственные отходы лесопильной промышленности, деревообрабатывающего и мебельного производства. Помимо этого освоено производство агропеллет, для получения которых в переработку идет солома, кукуруза, шелуха подсолнечника и иные подобные им материалы.

Котел, работающий на пеллетах

Требования к транспортировке и хранению такого топлива значительно ниже, по сравнению с жидким и газообразным. Это обстоятельство способствует росту популярности пеллет у хозяев частных домостроений.

Пеллеты

Для формирования гранул необходимо давление в 300 атм., действующее в условиях повышенного температурного режима. В таких условиях из сырья выделяется лигнин, который соединяет между собой частицы в единую гранулу. Размеры пеллет находятся в пределах: по длине – 10-30 мм, по диаметру – 6-10 мм.

Вследствие того, что при производстве этого топлива применяются только натуральные материалы, то их экологичность вне всякого сомнения. При горении пеллет в котле образуется крайне незначительный объем углекислого газа, который можно сопоставить с процессами разложения древесины естественным образом.

Какие бывают сорта пеллет?

Пеллеты принято классифицировать на следующие виды.

Белые

Топливо этой группы принято относить к премиум-классу. Его, как правило, используют в современном высокотехнологичном котельном оборудовании. При сгорании образуется количество тепла, равное 17,2 Мдж/кг при зольности 0,5%.

Темные

Такие пеллеты называются индустриальными. В их производстве используется, помимо древесины, кора деревьев. Это топливо применяется в котлах, в которых удаление золы осуществляется чаще. Теплотворность его находится на уровне белых пеллет, а зольность несколько выше – 0,7%.

Темные пеллеты

Агропеллеты

Агропеллеты

Их относят к дешевому топливу, обладающему стандартным качеством. В качестве теплотехнического оборудования для сжигания агропеллет служат большие котлы, способные работать на таком топливе. В результате горения выделяемое количество энергии равно 15 МДж/кг, а зольность может быть более 3%.

Форма гранул пеллет и физико-геометрические характеристики обуславливают хорошую сыпучесть топлива. Таким образом, появляется возможность автоматизации подачи его в котел, что в свою очередь позволяет работать длительное время автономно без участия людей.

Основные достоинства

Высокая экологичность топлива является главным достоинством пеллет. Процесс их сжигания сопровождается образованием углекислого газа и паров воды. Объем газа находится на таком уровне, что усвоение его растениями не оставляет никакого следа в атмосфере.

При сжигании пеллет возможно осуществить процесс пиролиза, который применяется в котлах, имеющих длительный период горения.

Возможность автоматизации процесса загрузки топлива практически исключает необходимость в участии человека в работе оборудования.

Гранулы компактны

Компактность гранул существенно снижает потребности в складских площадях и упрощает их транспортировку.

В случае применения топлива высокого качества, показатель теплоотдачи существенно превышает аналогичный показатель у традиционного твердого топлива.

Высокая пожаробезопасность пеллет обуславливается отсутствием процессов гниения или прения. Применение качественного гранулированного топлива и высокотехнологичных котлов сокращают расходы на отопление.

Также имеется возможность освоить изготовление пеллет своими руками, что приведет к снижению затрат.
Следует понимать, что при всех несомненных положительных качествах этого топлива, стоимость его значительна.

Технологический процесс

Условно процесс получения пеллет можно разделить на следующие стадии.

Измельчение сырья

Для получения требуемых для производства размеров материала применяются дробилки, или их еще называют рубительные машины. Необходимая ширина сырья составляет 25 мм при толщине 2 мм.

После этого требуется произвести сушку полученного материала. С уменьшением его размера затраты энергии возрастают.

Оборудование для изготовления

Сушка и дополнительное измельчение

Влажность при осуществлении технологического процесса играет важную роль, она должна быть 10+/- 2 %. При ее повышении требуется проведение дополнительной сушки. В случае чрезмерно сухого сырья его придется увлажнять до требуемой величины.

Для сушки используется оборудование, которое по своим конструктивным особенностям может быть барабанным или ленточным. Использование ленточной сушилки более предпочтительно в плане безопасности эксплуатации, несмотря на то, что дороже.

Оборудование

Нормальный технологический процесс прессования может быть осуществлен при условии, что величина частиц сырья составляет не более 4 мм. После подсушивания сырье поступает на дополнительное измельчение на дезинтеграторе.

Водоподготовка

При снижении показателя влажности до 8% и менее крайне затрудняется прессование древесины. С целью достижения требуемого уровня этого показателя материал загружается для увлажнения в специальные агрегаты. Для этой цели хорошо подходят смесители шнекового типа, в которых используются пар или вода.

Если сырье для производства пеллет получено из древесины твердых пород, то применение пара позволит уменьшить прочностные характеристики и повысить пластичность. Конструкция некоторых прессов такова, что отпадает необходимость в использовании пара.

Прессование

Этот процесс производится на прессах различной конструкции, которые отличаются формой матрицы. Они могут быть оборудованы матрицей:

• круглой. Такие прессы изначально применялись в пищевой и химической промышленностях, а также для производства комбикормов;
• плоской. Они проектировались для переработки ТБО.

При наличии конструктивных различий, принцип их действия одинаков. Под воздействием усилия происходит смятие материала на матрице. В ходе этого процесса происходит продавливание сырья через ее отверстия, а получающиеся гранулы срезаются при помощи специальных ножей. В ходе такой обработки происходит троекратное уплотнение материала.

Прессование

Процесс, происходящий в рабочей зоне пресса, является адиабатическим. Сжатие в этом случае сопровождается ростом температуры до 100 градусов Цельсия. Значительные нагрузки, воздействующие на оборудование, требуют использования материалов с высокой прочностью.

Охлаждение и очистка

Формирование и качество гранул зависят от приложенного усилия и температуры, образующейся в ходе процесса. При этом максимально допустимой температурой является значение в 120 градусов Цельсия. Превышение его отрицательно отражается на качестве изделия.

Полученные пеллеты должны быть охлаждены. В результате чего происходит их сушка и упрочнение. Затем следует процедура очистки готовой продукции для придания ей товарного вида.

Завершающим этапом производственного процесса получения пеллет является фасовка и упаковка в тару, объем которой соответствует потребностям заказчика.

Этапы производства пеллет

Производство пеллет в личном хозяйстве

При наличии сырьевой базы организация производства пеллет в домашних условиях будет хорошим подспорьем в хозяйстве. Организация технологического цикла получения гранулированного топлива требует такого оборудования, как:

• устройство для дробления;
• приспособление для сушки;
• сито;
• гранулятор.

Если древесное сырье представляет собой опилки, то необходимость в использовании дробилки отпадает. Размер опилок приемлем для запуска их в работу. В качестве камеры для сушки можно использовать металлическую бочку.

Просеивание исходного материала при помощи сита дает возможность удалить крупную фракцию и неделовые примеси, негативно влияющие на качество продукции. Основным агрегатом данного производства является гранулятор.

Процесс изготовления гранулятора

Перед изготовлением гранулятора важно определиться, какого типа он будет. Конструкция гранулятора с плоской матрицей более доступна для исполнения в кустарных условиях, чем изготовление шнекового с цилиндрической матрицей.

Устройство малогабаритного гранулятора

Процесс изготовления гранулятора заключается в операциях по сборке отдельных узлов, которые можно приобрести в готовом виде. К ним относятся такие модули:

• электрический двигатель;
• редуктор;
• рабочий узел;
• трансмиссия.

Малогабаритный гранулятор

Некоторые детали под силу изготовить самостоятельно.

Изготовление матрицы

Для ее изготовления необходима толстолистовая сталь, толщина которой должна быть 8-20 мм. Из нее вырезают круг с необходимым диаметром. В центре круглой заготовки выполняется отверстие с диаметром, соответствующим валу электродвигателя. На поверхности диска производится перфорация, которая имеет форму усеченного конуса, меньшее основание которого равняется диаметру готовой продукции.

Матрица

Сборка устройства

Два катка червячного типа монтируются на валу, который устанавливается на матрице в перпендикулярном направлении к ее плоскости. Эти шестерни производят измельчение и прессование материала. При этом происходит выдавливание сырья через отверстия в матрице.

Установка рабочего узла осуществляется в корпусе, который представляет собой вертикальный цилиндр. Монтаж должен быть выполнен так, чтобы вращению механизма ничего не мешало, но зазор при этом был минимальным.

В конструкции предусматриваются отверстия: вверху – для подачи сырья, снизу – для поступления гранул. Нижняя часть оснащается емкостью для их приема.

Приводом агрегата является электрический двигатель, вал которого соединен с рабочим узлом. Вся конструкция жестко крепится к раме.

Работа малогабаритной установки

Работа малогабаритной установки

Производство пеллет своими руками не представляет сложности при использовании самодельного гранулятора. Для этого производится загрузка в приемник, расположенный в верхней части устройства, подготовленной массы опилок.

При попадании в рабочую зону происходит продавливание ее в отверстие матрицы. Проходя через нее, сырье приобретает форму и размер, соответствующий этим отверстиям. При этом гранулы получают требуемую плотность.

На следующем этапе производства осуществляется извлечение цилиндров из емкости накопителя и производится их сушка.

Самодельная установка шнекового типа

Гранулятор с одним шнеком можно сделать самостоятельно. Его конструкция состоит из:

• корпуса, который представляет собой стальную трубу;
• шнека, который можно позаимствовать из оборудования, пришедшего в негодность;
• загрузочного узла;
• привода, в качестве которого используется электродвигатель;
• редуктора;
• подшипника упорного типа;
• головки для профилирования.

Схема работы установки

Пеллеты своими руками: изготовление дома

Актуальность производства пеллет на сегодня достаточно весома.

Древесные гранулы используются как топливо для печей и котлов.

Но также сегодня это неплохая бизнес-идея для постоянного заработка ведь это экологическое топливо с большой теплоотдачей.

Ведь это не только хорошее топливо, но и чистое биотопливо.

Так можно ли организовать производство гранул своими руками и сколько это будет стоить?

Разновидности топливных пеллет

Пеллеты – это прессованная биомасса, которая обладает определенной энергетической ценностью. Наиболее востребованы сегодня – древесные пеллеты. Они имеют ряд преимуществ над обычными дровами.

Пеллеты решают проблему утилизации древесных отходов, являясь, к тому же, экологически чистым топливом.

Помимо древесных, существуют такие виды пеллет:

• растительные гранулы (прессованная шелуха подсолнечника, соломы и т. д.);
• торфяные гранулы;
• прессованный уголь;
• твердые бытовые отходы.

Древесные топливные гранулы заслужили первое место в рейтинге пеллет, благодаря ряду достоинств:

• снижение уровня загрязнения окружающей среды углекислым газом;
• уменьшение количества выделения диоксида серы;
• риск возникновения пожара из-за пролива топлива сведен к нулю;
• большая отдача тепла по сравнению с досками, щепками или корой;
• компактность в хранении;
• возможность расположения гранул рядом с любыми жилыми помещениями, в связи с отсутствием биологической активности пеллет;
• возможность изготовления древесных гранул своими руками.

Разнятся топливные пеллеты по своему назначению: топливо для промышленных целей менее качественно; гранулы для домашнего использования, в свою очередь, содержат меньшее количество коры и более низкий процент зольности.

Заводская технология

Заводскую технологию изготовления прессованных гранул можно разделить поэтапно:

1. Крупное первоначальное дробление сырья;
2. Сушка;
3. Измельчение результатов дробления;
4. Водоподготовка сухой основы;
5. Прессование;
6. Охлаждение.
7. Расфасовка готовых гранул.

На первом этапе производства сырье подается в дробилки для измельчения. Материал на выходе габариты 25×2 мм. Это позволяет просушивать переработанное сырье в специальных сушилках, затем еще раз дробить его.

Сырье с превышенной влажностью прессуется хуже и полученные гранулы для сжигания не годятся. Посему сушка – этап, который нельзя исключать.

Сушка имеет два вида: ленточная или барабанная. Выбирается сугубо в зависимости от сырья и желаемого результата на выходе. Процесс сушки – самый энергозатратный на всем производстве. Тем не менее, избежать этого процесса невозможно.

Подготовленное для пресса сырье не должно превышать размера в 4 мм. Для их измельчения используют специальные дробилки. Среди них наиболее подходящие – молотковые мельницы. Хороший продукт на выходе можно определить по его весу: около 150 кг на м³ – знак отличного качества.

Необходимая влажность материала для прессования составляет 10%±1%. При сильной пересушке, сырье насыщается паром или водой.

В результате прессования получаются гранулы в форме цилиндров, диаметром от 6 до 25 мм. Так как свежеизготовленные пеллеты имеют температуру 70–90 °C, их необходимо охладить перед расфасовкой. Для охлаждения используют производственные вентиляторы.

Готовые охлажденные гранулы зачастую хранятся в бункерах и складских помещениях, но для более длительного сохранения их качеств, рекомендуется поместить их в большие мешки.

Самостоятельное изготовление

Для изготовления пеллет используются как целые производственные линии, так и мини-грануляторы. Последние оснащаются самыми разными видами приводов: начиная от дизельных двигателей, заканчивая приводами вала трактора. Последний вид привода обеспечивает наиболее высокую производительность.

Полностью укомплектованная производственная линия выглядит так:

1. Измельчитель (щепорез);
2. Сушилка;
3. Гранулятор;
4. Вентилятор или другой охладитель для пеллет.

Выбирая гранулятор, стоит знать, что агрегат, оснащенный электродвигателем довольно большой в размерах, и может использоваться только стационарно. Что касается грануляторов с дизельными двигателями – они достаточно мобильны и могут применяться там, где древесное сырье всегда находится в больших количествах: лесопилки, мебельные фабрики и др.

Охарактеризовать конструкцию гранулятора вкратце можно так: это емкость, в которой установлена матрица. Матрицы бывают двух видов:

Названия говорят сами за себя. Цилиндрическая матрица – это перфорированный барабан, внутри которого находятся вращающиеся катки. Дробленая биомасса вдавливается в круглые отверстия барабана, прессуется и срезается ножами.

Плоская матрица – это плоский диск, закрепленный на валу гранулятора. Принцип работы такой же, как у цилиндрической матрицы.

Аппарат работает от редуктора и двигателя мощностью не менее 15 кВт. Для крепления матрицы используется вертикальный или горизонтальный вал. Дополнительные составляющие гранулятора: емкость для биомассы и готовых пеллет.

Чтобы изготовить гранулятор своими руками понадобятся следующие материалы:

• металлические уголки, листы, элементы крепления;
• матрица;
• вал вращения;
• сварка, болгарка, набор электродов, сверл и других расходных материалов.

Начинать следует с создания станины. Для этого уголок разрезают и соединяют куски сваркой. Далее, с помощью сварки и металлического листа делается основание гранулятора – короб.

В верхней горизонтальной грани вырезается отверстие по диаметру матрицы. Оно используется также для загрузки сырья. По окружности отверстия необходимо сделать бортик из листа шириной 7–10 см. Крепится все с помощью сварки.

В нижней части сварки вырезается отверстие диаметром по размеру вала вращения матрицы. На боковой грани делается квадратное отверстие для выхода готовых пеллет. К нему крепится металлический лоток небольшого размера.

Вал вращения устанавливается и закрепляется в короб с помощью гаек. Матрица крепится на валу так, чтобы ее поверхность и верхняя грань короба находились на одном уровне. Короб устанавливается и крепится на станину с помощью болтов. Двигатель так же прикрепляется на станину. Вал мотора и матрицы соединяется ремнем.

На верхнем отверстии короба устанавливается раструб. Так, сырье будет засыпаться наиболее удобно. Раструб можно сделать из жестяного ведра без дна или металлического листа. В завершение устанавливается каток на матрицу. После этого агрегат полностью готов к работе.

Что касается требований к сырью, то они не такие уж и высокие. Главное, чтобы фракции были однородной массой сторонних без примесей (камней, железа, песка и т. д.) размером не более 5 см. Влажность не столь принципиальна, ведь для ее регулировки есть сушка.

Если говорить об опилках, то лучше всего прессуется сосна. Допускается примесь листвы и хвои. Хвойные деревья наиболее привлекательны не только для производства, но и для рядового потребителя.

Стоимость, сравнение изготовления и покупки

Цена покупных пеллет на сегодня варьируется от 6600-7700 руб. за тонну. По этой цене и рассчитывается примерный срок окупаемости затрат на открытие бизнеса на пеллетах.

Стоимость готовой производственной линии, выпускающей 700 кг готовых гранул в час, составит около 132000 $. Примерная стоимость каждого элемента цепи в отдельности:

1. Щепорез – 180 тыс. руб.;
2. Гранулятор – от 50 тыс. до 1 млн руб.;
3. Система охлаждения – 400 тыс. руб.;
4. Сушка – от 400 тыс. руб.

Самостоятельное изготовление мини-гранулятора будет менее затратным, но потребует умения обращаться с техникой. Конкретно, стоимость гранулятора своими руками можно рассчитать, исходя из стоимостей материалов:

1. Металлический уголок – от 150 р./м. п.;
2. Металлический лист – от 1 тыс. р.;
3. Мотор-редуктор – от 3 тыс. р.;
4. Матрица – от 8900 р.

Таким образом, примерная стоимость материалов для создания гранулятора своими руками составляет от 14 тыс. руб.

Покупать все готовое или делать самому – решать Вам, но то, что бизнес на производстве пеллет актуален и востребован – вещь очевидная.

Решив заняться изготовлением древесных гранул, Вы не только будете получать хороший доход, Ваша работа будет оказывать положительное влияние на окружающую среду. Ведь пеллеты – это самый безопасный вид топлива на сегодняшний день.

Как сделать пеллеты в домашних условиях?

В последние годы экономической нестабильности постоянный рост цен на газ и электрическую энергию уже многие воспринимают нормой. Не удивительно, что владельцам частных домов приходится лучше задумываться о том, как сэкономить средства.

В качестве современной и достойной альтернативы классическим разновидностям топлива люди изготавливают пеллеты своими руками.

Это биологически чистое топливо в форме гранул, которое легко изготавливается в домашних условиях во время переработки отходов сельского или древесного хозяйства.

Биологически чистое топливо нового поколения

Гранулы из дерева на страже экологии

Полностью заменив традиционное топливо пеллетами, можно уменьшить явление парникового эффекта. Ведь при сгорании горючего в воздух всегда поднимается углекислый газ, накапливаемый за долгие годы. Деревянные элементы также выделяют углекислоты, но в мизерных количествах. Ведь они могут выделить такое количество углекислого газа, которое накопилось за жизнь дерева и растения.

Во время использования гранул из дерева также снижается выделения диоксида серы, который является основным виновником кислотных дождей, губительно сказывающихся на экологии, уничтожая целые лесные массивы. Теперь можно не думать об авариях на электростанциях или газопроводах. Опасность пролива горючего, выбросов или взрывов сведена к нулю.

Гранулы экологичные и не наносят вреда окружающей среде

Достоинства

Помимо своей экологической чистоты, обсуждаемое топливо имеет еще целую массу существенных преимуществ. Наиболее значимыми являются:

• Хорошая отдача тепла сравнительно с досками, щепками или обычной корой;
• Объем помещений для хранения (складов) можно уменьшить вдвое сравнительно с помещениями для хранения древесины;
• В виду отсутствия биологической активности материалов, прошедших термическую обработку, пеллеты можно располагать вплотную к любым жилым помещениям;
• Пеллеты можно сделать своими руками, они совершенно не подвержены произвольному воспламенению, ведь не содержат спор или пыли. Плотная структура также делает их безопасными для людей, страдающих аллергией;
• Во время производства в состав частиц не добавляются различные загустители, клеи и прочие химические вещества;
• Данный вид топлива дает возможность рационально использовать любые отходы;
• Сравнительно с углем обсуждаемое топливо дают возможность получать такое же тепло с меньшими выбросами углекислого газа;
• Цена отопления при использовании рассматриваемого топлива достаточно приятна.

Разновидности древесных гранул, их использование

В настоящее время различают две основных разновидности топливных гранул. Речь идет о промышленном топливе и топливе для частных домов. Пеллеты в домашних условиях для частного использования нередко делаются из древесины с низким процентом зольности и минимально возможным содержанием коры. Промышленное топливо менее качественно.

При непосредственном сжигании лучше использовать не обыкновенные, а специализированные котлы. Горение в них осуществляется при постоянной подаче кислорода. Современные автоматические котлы позволяют нечасто загружать новые партии. Как правило, процедура занимает не более 20-ти минут.

Основные этапы изготовления

1. Крупное начальное дробление имеющегося сырья.
2. Сушка подробленного сырья.
3. Мелкое дробление.
4. Сухая основа насыщается паром или водой (водоподготовка).
5. Пресс для пеллет (прессование).
6. Охлаждение.
7. Окончательная расфасовка полученных гранул.

Рассмотрим более подробно каждый из этапов.

Крупное начальное дробление имеющегося сырья

Первый этап производства предполагает подачу в дробилки исходного сырья для его измельчения. В итоге на выходе из дробилок размер материала не превышает 25 на 25 на 2 миллиметров. Такие габариты позволяют нормально просушивать сырье в современных сушилках, а затем еще раз измельчать его.

Процесс дробления древесины

Сушка подробленного сырья

Отходы, имеющие повышенную влажность, прессуются плохо, а гранулы, изготавливаемые из них, не подходят для дальнейшего сжигания. Поэтому сушка – обязательный этап. Она уменьшает количество жидкости в опилках приблизительно до 8-12 процентов. В идеале влажность в полученном материале должна составлять около 10-ти процентов.

Установка, в которую сырье подается для сушения, может быть ленточной или барабанной. Выбирать следует зависимо от типа сырья и требований к результату.

Предварительная сушка сырья

Сушка – наиболее энергоемкий процесс во всем производстве. Для того чтобы полноценно высушить тонну сырья, следует использовать теплоту сгорания одного куба древесины. Сжигание бревен или досок обходится слишком дорого, поэтому производители используют опилки или кору.

Мелкое дробление

Сырье для производства топливных пеллет, которое уже подготовлено для прессования, не должно превышать в размерах 4-х миллиметров.

Поэтому применяются специализированные дробилки, которые измельчают материал до требуемых габаритов. Вес хорошего продукта на выходе из дробилки в идеале составляет около 150 кг на метр кубический.

Молотковые мельницы являются наиболее подходящими дробилками, качественно измельчающими опилки, щепу или волокнистую стружку.

Древесная мука после мелкого дробления

Охлаждение

Гранулы нагреваются при прессовании до 70-90-та градусов, а потому нуждаются в дальнейшем охлаждении и просушке. Уже после этого пеллеты упаковывают. Профессиональное производство предполагает использование специализированного станка и гранулятора.

Охлаждение гранул перед фасовкой

Расфасовка

Нередко топливные древесные гранулы сохраняют в бункерах. Для того чтобы исключить снижение качества, нередко выполняется расфасовка по большим мешкам. Потребитель может купить биологическое топливо для своего частного применения в упаковках примерно по 20 кг.

Гранулы упакованы в полиэтиленовые мешки

Часто древесные топливные гранулы хранятся в бункерах, однако для исключения снижения качества, рекомендуется выполнять их расфасовку по большим мешкам. Биотопливо для частного применения обычно поставляется к потребителю в упаковках по 20 кг.

Самостоятельное производство пеллет

Немало потребителей обсуждаемого топлива после оценки всех его преимуществ, всерьез задумываются о самостоятельном изготовлении. При желании можно даже сконструировать самодельный станок для производства пеллет.

Впрочем, в продаже имеются мобильные грануляторы, представляющие собой пресс. Они позволяют оборудовать свою собственную линию, получать продолговатые гранулы.

Для производства необходимо закупать подготовленное сырье, имеющее указанные ранее свойства (размеры частиц и определенную влажность).

Можно сделать вывод о том, что сегодняшние пеллет-гранулы, независимо от того, изготовлены ли они на заводе или сделаны своими руками, являются достойнейшей заменой существующему традиционному топливу.

Домашнее производство пеллет

Не везде дрова или уголь — доступное топливо, а вот отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства найти можно, пожалуй, везде. Давно замечено, что горят они, может, чуть хуже, но отапливаться ими вполне можно. Только просто насыпать опилки или солому очень неудобно.

Поэтому придумали их перерабатывать и прессовать в брикеты или гранулы. Для топливных гранул — пеллет — есть даже специальные котлы. При хорошем топливе они обслуживаются (выгребают золу) раз в месяц. Самая хорошая новость состоит в том, что вполне можно сделать пелеты своими руками.

Для этого потребуется достаточно много оборудования, но основа — гранулятор (экструдер или пеллетайзер). Без него никак. 

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообрабатывающей промышленности, некоторых остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.

) и даже из куриного помета. Технология их производства такова, что никаких добавок и связующих не требуется.

То есть, это абсолютно безопасное и стопроцентно натуральное топливо, которое к тому же сделано из отходов.

Пеллеты — хорошее топливо

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и характеристики топлива различны. Делят пеллеты на три категории:

• Белые. Это топливо премиум класса с наивысшими характеристиками (и ценой). Названо так за характерный цвет — светло-желтый, почти белый. Но цвет вторичен, первичны характеристики и главная — очень низкая зольность. После сгорания белых пеллет золы остается не более 0,5% от объема топлива. Чистить котел надо будет очень редко. Белые топливные гранулы получают из стружки без коры и других посторонниз включений. Как правило, это столярное или мебельное производство.
• Серые. Сырье для этого типа пеллет может содержать некоторый процент коры, хвои и некоторых других посторонних примесей. Но зольность при этом не должна быть более 1,5%.
• Промышленные или темные пеллеты. Этот вид топливных гранул делают из соломы или жмыха в чистом виде или с добавлением древесных отходов. Зольность этого типа топлива намного выше, чем описанных выше, тем не менее, она не может быть выше 5%.

Белые и серые пеллеты используются для индивидуального отопления. Их еще называют «первого класса» или первокассными. Они имеют диаметр 6-8 мм, плотность примерно 600 кг/м3, количество выделяемого тепла — около 4,7 кВт/ч. Сжигаются они в специальных котлах, которые так и называются — пеллетные.

Обычно это оборудование очень требовательно к качеству топлива. Кроме малой зольности предъявляются требования и по целостности гранул, и по отсутствию пылевидной фракции. В противном случае горелка пеллетного котла забивается, котел отключается.

 Промышленные пеллеты сжигаются тоже в специальных печах, но они имеют абсолютно другое строение и намного большие объемы.

Характеристики пеллет из разного сыроья

В принципе, любые пеллеты можно засыпать в твердотопливные котлы, только их обычно используют на стадии тления. Когда печь уже разогрета, засыпают некоторое количество гранул.

Технология производства

Для любого хозяина идея превратить отходы в топливо, или даже на этом заработать денег, является привлекательной. В принципе, сделать пеллеты своими руками реально, но ожидать от них промышленного качества не стоит. Заставить на работать импортный пеллетный котел на самодельных гранулах вряд ли получится, но самодельный или твердотопливный агрегат отлично с ними справляется.

Оборудование, которое необходимо для производства пеллет из опилок или щепы

Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:

• Крупное дробление сырья. Фрагменты должны быть не более 1,25 см3. Это подготовка для более качественной сушки. Для этой операции нужна дробилка. 
• Сушка в сушильной камере. Сырье доводят до влажности 8-12%. Камеры есть разных типов, в некоторых используют прямой нагрев (в сушильную камеру подается раскаленный воздух из топки), в других греется теплообменник, а от него — воздух в сушилке. Второй вариант менее эффективен, но в этом случае исключена возможность попадания сажи в сырье. Даже небольшое количество сажи способно окрасить щепу. В результате по качеству пеллеты могут относится к «белым» (если использовали соответствующее сырье), а по цвету — к серым.
• Мелкое дробление. Просушенную древесину подают в дробилки (обычно молоткового типа). На выходе фрагменты древесины имеют размеры на более 1,5 мм для белых и серых пеллет, и 4 мм для промышленных.
• Увлажнение. Древесные волокна с малой влажностью не смогут склеиться. Потому их увлажняют. Если используются отходы сосны, ели, впрыскивается вода. Сырье из твердых пород — дуба, березы, бука — обрабатывается горячим паром.
• Прессование. Тут работают прессы разных конструкций. Сырье продавливается через матрицу (плоскую или круглую), которые и формируют цилиндры заданных размеров.
• Охлаждение. Под воздействием высокого давления пеллеты нагреваются до 70-90°C. В таком состоянии они легко крошатся, потому их оставлют остывать.
• Готовые гранулы просеиваются (от остатков не склеившихся частиц) и фасуют.

Как видите, процесс многоступенчатый, требует довольно большого количества оборудования. Тем не менее, при наличии дешевого или бесплатного сырья производить пеллеты своими руками выгодно.

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.

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)
• 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
• 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

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.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.

Изготовление матрицы под готовый шнек.

Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.

После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.

Как сделать гранулятор с плоской матрицей

Сначала надо разобраться с тем, как он устроен. Все отлично продемонстрировано в видео.

Устройство пеллетайзера с плоской матрицей

В следующем ролике довольно подробные пояснения по процессу изготовления матрицы и роликов.

Самостоятельное изготовление пеллет в домашних условиях

Владельцы автоматизированных твердотопливных котлов по достоинству оценили удобство использования гранулированного биотоплива.

Древесные пеллеты (англ. pellets) характеризуются:

• высокой тепловой отдачей при сгорании (4,5 – 5 кВт/ч, что выше показателей сухих дров);
• пониженной зольностью (топливо сгорает практически без остатка);
• малым количеством вредных выбросов (серы, углекислого газа);
• экологической чистотой (технология изготовления не предусматривает использование связующих веществ и иных компонентов);
• удобством использования (из бункера твердотопливного котла гранулы подаются в топку без участия человека);
• компактностью при складировании (пакеты с гранулами, уложенные стопками, занимают значительно меньше места по сравнению с дровами).

Виды гранулированного биотоплива

Производство топливных пеллет предусматривает использование различных видов сырья, в первую очередь это:

• отходы деревообработки (стружка, опилки, некондиционная древесина);
• отходы переработки сельхозпродуктов (шелуха зерна, лузга подсолнечника, солома и т.д.);
• отходы птицеферм (куриный помет);
• торф.

По сравнению с древесными гранулами, пеллеты из соломы и иного сырья проигрывают по теплоотдаче, зольности и количеству выбросов. Тем не менее, их изготовление дает возможность применять отходы с максимальной пользой.

Для домашней котельной рекомендуется использовать пеллеты из древесных отходов, которые делятся на 2 категории:

• «Премииум-класс» — изготавливаются из сырья высокой очистки, т.е., сухих опилок и мелкой стружки, содержание коры минимально. Отличаются высокой стоимостью.
• Промышленный сорт – выше процент содержания коры, допускается включение примесей в виде хвои, листвы. Такое топливо дешевле. Его использование связано с необходимостью регулярно выполнять чистку котла и дымохода из-за сравнительно высокой зольности.

Чтобы максимально снизить расходы на отопление дома, некоторые владельцы твердотопливных котлов изготавливают пеллеты своими руками.

Однако производство пеллет в домашних условиях требует неограниченного доступа к бесплатному (или очень недорогому) сырью подходящего качества.

Предпочтение стоит отдать древесному сырью, поскольку пеллеты из соломы и других отходов нежелательно использовать в виде топлива для бытовых котлов.

Требования к сырью

Производство пеллетов из опилок включает в себя несколько этапов, на одном из которых выполняется сушка сырья. Его уровень влажности следует довести до 8-12% перед прессованием, это обязательное условие. Иначе в ходе гранулирования под давлением из древесного сырья выделится недостаточное количество лигнина и гранулы получатся рассыпчатыми.

https://www.youtube.com/watch?v=19zCuiHDWbo

Мало того, топливные пеллеты с конечной влажностью более 15% не подходят для сжигания в котлах, поскольку это значительно снижает КПД котельных агрегатов и приводит к избыточному образованию сажи.

Таким образом, технологический процесс требует использования хорошо высушенного сырья. И если начальная влажность стружек и опилок высока, потребуются серьезные финансовые затраты на сушку, поскольку она выполняется при помощи электрооборудования.

Внимание! Прежде чем планировать монтаж линии по производству пеллет, следует определить показатель влажности доступного для вас сырья. Затраты на энергоноситель для сушки могут сделать изготовление гранул нерентабельным.

Древесное сырье с повышенной влажностью подойдет для изготовления самодельных топливных брикетов, поскольку там технология предусматривает использование воды в ходе подготовки смеси для прессования и сушку «полуфабрикатов» на открытом воздухе.

Также следует отметить, что качественные гранулы, выполненные своими руками, получаются их древесины хвойных пород благодаря высокому содержанию смол. Гранулирование опилок, полученных при обработке тополя, ивы, липы дает не очень хороший результат – пеллеты имеют низкую прочность.

Технология производства пеллет

Изготовление пеллет в домашних условиях ведется по тем же принципам, что и в производственных условиях. Основная разница заключается в производительности оборудования.

Делают пеллеты следующим образом:

1. Сырье дробят перед сушкой – это позволяет быстрее удалить из материала лишнюю влагу. Длина и ширина древесных частиц не должна превышать 25 мм, толщина – 2 мм.
2. Дробленую щепу, стружку, опилки отправляют в сушилку, чтобы довести процент содержания влаги до 12-14%.
3. Повторное дробление – высушенное сырье измельчают до фракции в 4 мм.
4. Пересушенное (менее 8% влаги) или твердое сырье (старая древесина или твердые сорта дерева) обрабатывается паром, чтобы улучшить выработку лигнина.
5. Прессование. Станок для производства пеллет позволяет изготовлять топливные гранулы диаметром от 6 до 25 мм. В ходе прессования сырье нагревается до 70-90 °С и выделяет лигнин. В результате получаются плотные пеллеты.
6. Готовая продукция охлаждается и подсушивается.
7. Пеллеты засыпают в бункер на хранение либо фасуют в полиэтиленовые пакеты, чтобы топливо сохранялось сухим.

Оборудование для производства пеллет из опилок

Чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, необходимо приобрести или изготовить соответствующее оборудование: измельчитель, сушильный аппарат, гранулятор для пеллет.

Пресс. Можно приобрести готовый пеллетайзер небольшой производительности либо использовать агрегат, сделанный собственными силами. В промышленных линиях используется пеллетайзер с цилиндрической матрицей, которая обеспечивает высокую производительность.

Чтобы сделать свой пеллетайзер, необходимо купить или заказать у токаря плоскую матрицу с двумя катками, которые продавливают сырье сквозь отверстия в матрице. Важно, чтобы детали были выполнены из качественного металла и имели тщательно подогнанные и отшлифованные поверхности.

Как сделать пресс для пеллет, можно узнать на форумах умельцев или посмотрев видео ниже.

Измельчитель. Без этого агрегата можно обойтись, если в качестве сырья используются мелкие сухие отходы, остающиеся от переработки древесины на производстве. Если же фракция сырья для изготовления пеллет крупная, можно смонтировать дробилку с использованием нескольких десятков дисковых пил, закрепленных на одном валу.

Сушилка. Изучая, как делают установку для сушки, можно найти простую конструкцию барабанного типа.

Сырье перемещается внутри вращающегося барабана и подсушивается. Вращение обеспечивается электродвигателем, подсоединенным через ременную передачу или редуктор.

Экономическая целесообразность

Изготовление пеллет своими руками может быть выгодно в следующем случае:

• имеется доступ к бесплатному или недорогому сырью подходящего качества;
• опилочные гранулы производятся не только для себя, но и на продажу;
• оборудование полностью или почти полностью изготовлено самостоятельно, т.е., не потребовало серьезных стартовых вложений.

Нет смысла покупать пеллетайзер, если планируется изготавливать гранулированное топливо для одного котла – установка будет окупаться в течение десятка лет, даже если не учитывать текущее содержание оборудования и затраты на энергоноситель.

https://www.youtube.com/watch?v=_LQjGGgxv0c

Однако текущие цены на пеллетайзер приличного качества позволяют приобрести агрегат вскладчину нескольким владельцам автоматических твердотопливных котлов и в дальнейшем экономить на покупке пеллет, изготавливая топливо самостоятельно.