Гранулятор для опилок своими руками чертежи

Для того чтобы протопить камины или дровяную печь, а также твердотопливные котлы, применяют не только дрова, но еще и пеллеты — это прессованные гранулы или брикеты, сделанные на основе деревообрабатывающих отходов. И если дрова при сжигании наносят вред природе, пеллеты не только позволяют получить эффективное и экологичное топливо, они также решают проблему утилизации древесины. Многие люди, особенно если у них скапливаются древесные отходы в большом количестве, предпочитают изготавливать оборудование для изготовления пеллет самостоятельно.

Изготовление пеллет в заводских условиях

Топливные гранулы в качестве топлива для котлов или каминов привлекательны прежде всего благодаря удобству применения. Котлы на пеллетах имеют высокую степень автоматизации, и уделять им внимания приходится меньше, чем простым твердотопливным.

В естественных условиях древесина, чтобы достигнуть достаточной влажности для сгорания, должна сохнуть в течение 2 лет и даже дольше. В таком случае теплота сгорания составляет от 4 до 4,5 кВт/кг. А вот килограмм древесных гранул при сжигании способен выделять до 5 кВт тепла.

При промышленном производстве пеллеты преимущественно изготавливается на основе такого сырья:

• соломы зерновых культур;
• опилки, щепа и прочие древесные отходы;
• отходы переработки семян.

Однако наиболее часто используются гранулы на основе опилок и других деревообрабатывающих отходов. Пеллеты на основе агротехнических отходов будут стоить дешевле, однако они обладают худшим качеством. В домашних условиях лучше всего изготавливать пеллеты на основе опилок.

Оборудование для домашнего производства

При производстве выбранное сырье (щепа, опилки, кора или отходы сельскохозяйственной деятельности) следует предварительно измельчить до размеров в 3−5 см, а затем просушить в специальной сушилке, пока влажность не достигнет показателя в 15%. Затем сырье помещается в специальную дробилку мелкого дробления.

В итоге массу с величиной фракции до 2 мм нужно погрузить в пресс. После прессования получаются гранулы, влажность которых составляет до 12%, а их размер зависит от конструкции используемого оборудования. Далее, гранулы собирают в мешки, закупоривают и применяют в качестве топлива для печей и котлов.

Оборудование для производства пеллет в домашних условиях потребуется следующее:

• дробилка для древесины. Если вы будете использовать лузгу или опилки, то в дроблении необходимости не будет. Оно потребуется при применении веток, коры, обрезков пиломатериалов или некондиционной доски;
• барабанная или аэродинамическая сушилка для сырья. Ее можно сделать самому из бочки;
• дробилка мелкого дробления, в которой крупное сырье измельчают в опилки;
• гранулятор для пеллет с цилиндрической или плоской матрицей. Его использование исключит процесс мелкого дробления, поскольку в грануляторе сырье одновременно перемалывается и прессуется.

Гранулятор и его конструкция

Гранулятор можно сделать самостоятельно и не покупать дорогое оборудование для производства пеллет. При его наличии вам не потребуются дробилка и измельчитель, сушильная камера потребуется в зависимости от влажности сырья.

Как уже упоминалось, он может быть оснащен цилиндрической или плоской матрицей. Цилиндрическая матрица представляет собой перфорированный барабан с вращающимися катками изнутри. Плотная масса посредством катков вдавливается в отверстия барабана (прессовальные каналы), а когда гранулы уже будут отпрессованы, она срежется ножами при выходе с внешней стороны.

А прибор с плоской матрицей работает по аналогичному принципу, однако матрица в ней — это перфорированный диск, который жестко закреплен на валу. Во время его вращения катки спрессовывают сырье, затем вдавливают его в отверстия в диске. Каналы для прессования напоминают сужающийся к выходу конус, это максимально уплотняет гранулы. Отверстия имеют диаметр до 10 мм.

Чтобы сделать оборудование для прессования пеллет, можно подготовить уже существующую матрицу и катки. Их часто продают как запчасти к грануляторам для комбикормов, можно их сделать своими руками на основе листовых металлов толщиной как минимум в 20 мм, а также шестеренок, закрепленных на валу.

В качестве привода для гранулятора обычно используют электрический двигатель мощностью как минимум в 15 кВт, а также редуктор. Частота вращения матрицы должна колебаться в пределах от 60 до 100 оборотов в минуту. Вал для крепления плоской матрицы может быть ориентирован вертикально или горизонтально, для этого потребуется и емкость для загрузки сырья и выгрузки гранул в готовом виде.

Изготовление гранулятора своими руками

Алгоритм действий по изготовлению такого оборудования такой:

1. Делаем матрицу. Если ее делать своими руками, то потребуется дисковая заготовка толщиной от 20 мм, если она будет меньше, то матрица быстро будет деформироваться. А вот диаметр может быть разным, от него зависит производительность оборудования. Например, если диаметр составит 50 мм, а двигатель порядка 30 кВт, то можно будет получить до 350 килограмм пеллет в течение часа. А если объемы ожидаются меньшие, то хватит матрицы и до 30 см в диаметре. В центре диска нужно просверлить отверстие по диаметру вала редуктора, далее выполняется паз для жесткой посадки. А отверстия для прессования и выхода гранул должны иметь форму конуса.
2. Ролики или шестеренки для катков нужно выбирать таким образом, чтобы ширина сопоставлялась с рабочей зоной матрицы. Наденьте на вал шестерню, затем он закрепляться муфтой перпендикулярно оси выходного вала редуктора.
3. В зависимости от размера матрицы нужно сварить цилиндрический корпус оборудования на основе листового металла или трубы. Корпус включает две части: в верхнюю загружается сырье, а затем после прохождения сквозь систему роликов и матрицы в готовом виде гранулы переходят в нижнюю часть корпуса, затем по лотку они высыпаются в емкость. А матрица должна свободно внутри верхней части корпуса передвигаться с минимальным зазором. Внизу корпуса проделывается отверстие для выхода пеллет, к нему приваривают лоток на основе листового материала или труб.
4. Выходной вал редуктора должен размещаться внизу корпуса конструкции посредством подшипников и муфты.
5. Чтобы было удобно чистить и обслуживать корпус, верх и низ корпуса должен быть разъемными и соединяться на болты посредством приваренных ушек. В корпус ставят матрицу и ролики.
6. Гранулятор ставят на раму на основе швеллера или уголка и жестко на ней закрепляют. Затем крепится электродвигатель и его выходной вал присоединяют к редуктору.
7. С внешней стороны раму и остальные детали красят краской по металлу. Далее, подключается двигатель и выполняется пробный запуск.

При наличии гранулятора, оснащенного матрицей плоского типа для производства пеллет, можно решить проблему отопления помещения до 150 квадратных метров площадью. Готовые гранулы можно применять для сжигания в камине или печке, а также для твердотопливных котлов. Также будет решена проблема утилизации отходов сельскохозяйственной деятельности и деревообработки.

Самодельная сушилка для опилок

Для того чтобы самодельные пеллеты из дерева на выходе из матрицы гранулятора не рассыпались, сырье должно иметь минимальную влажность. В промышленном производстве это делается посредством сушильных камер, а в домашних условиях можно делать специальные сушилки барабанного типа на основе старых бочек.

Нужно сварить друг с другом несколько железных бочек и установить их на раме с учетом незначительного наклона на одну сторону. Внутри к стенам привариваются лопасти для перемалывания сырья. Внутрь с одной стороны барабана подается горячий воздух с помощью электрической или газовой тепловой пушки. Барабан вращается за счет электродвигателя посредством редуктора или понижающей ременной передачи.

Далеко не во всех случаях есть необходимость организовывать производство пеллет на основе опилок в домашних условиях.

Это оправдано, если оборудование целиком сделано самостоятельно с минимальными затратами на комплектующие и запчасти, или же у вас в наличии есть небольшой гранулятор, производительность которого достаточная для выработки пеллет для бытовых нужд и даже продажи. Так можно окупить стоимость купленного оборудования.

Сделать гранулятор и другое оборудование для производства пеллет самостоятельно не так уж и легко, но если есть время, навыки и терпение, то вполне возможно. А вот приобретать промышленный гранулятор для опилок с целью отопления частного загородного дома, с экономической точки зрения, совершенно не целесообразно.

При изготовлении гранулятора своими руками первым делом стоит выбрать мотор Гранулятор, изготовленный в домашних условиях, позволяет обеспечить себя пеллетами из опилок для отопления частного дома, если ваш котел работает на твердом топливе. Пеллеты, изготовленные своими руками, – это не только экологически чистое топливо, но и отличный способ практически бесплатно обеспечить себя теплом. Возможность создавать пеллеты у себя дома, при условии, что рядом находится лесопилка – отличный способ утилизации отходов при производстве, и, соответственно, вашей экономии на дровах.

Принцип работы гранулятора

Изготовление гранул процесс, применяемый на многих производствах, в частности, для переработки полимеров. В крупном производстве используется экструдер, позволяющий создавать из полимеров, например, трубы.
При помощи такого устройства изготовление гранул получается автоматизированным и достаточно легким. Однако, в связи с дороговизной этого аппарата, многие предпочитают построить его самостоятельно. Принцип работы гранулятора, изготовленного своими руками, мало чем отличается от заводской версии – специальные ролики продавливают измельченное сырье через отверстия матрицы.

Гранулятор состоит из следующих элементов:

• Опора и корпус;
• Матрица с конусовидными отверстиями;
• Зубчатые ролики или шнек;
• Жестяные листы;
• Резервуар для сырья;
• Электродвигатель;
• Редуктор;
• Вал.

Перед тем как начать эксплуатацию гранулятора, стоит ознакомиться с принципом его работы, изучив инструкцию

Матрицу, ролики и шнек удобнее всего покупать отдельно, так как для их изготовления, как правило, требуются специальные станки и навыки обращения с таковыми. Продаются эти элементы по невысокой цене. В том числе, можно воспользоваться досками объявлений.

Грануляторы для комбикорма своими руками: этапы сборки

Главное в создании бытового кормогранулятора – правильно составить чертежи. Когда под рукой есть все необходимое, можно приступить к сборке. В создании этого механизма вам поможет канал: «Цирюльня хромого Йосипа», где вы найдете отличные советы по самодельному изготовлению различных устройств.

Разбиваем ее на следующие этапы:

1. Свариваем основу для гранулятора. Она должна быть достаточно прочной, чтобы выдерживать все вибрации аппарата. Многие приделывают к ней колеса для удобства перемещения. А при желании, можно оставить ее неподвижной.
2. Из уголков можно приварить каркас, который будет крепить корпус и электродвигатель.
3. Корпус гранулятора выполняется из жестяных труб или ведер. Корпус делится на две части. В верхней части сырье подается на шнек (по принципу мясорубки) или на плоскую матрицу. А в нижней части располагаются уже гранулы.
4. Для вывода гранул в нижней части корпуса устанавливается желоб.
5. Под корпусом устанавливается редуктор, который можно снять с заднего моста старой Лады.
6. К редуктору крепится электродвигатель.

Диаметр трубы корпуса должен быть таким, чтобы матрица могла свободно вращаться, но при этом зазор между ними был минимальным.
Существует еще цилиндрическая матрица, которая напоминает барабан стиральной машины, но плоская более популярна из-за своей надежности и простоты использования. Чтобы не возникала ржавчина, гранулятор снаружи обрабатывается краской для металла.

Гранулы из опилок: этапы производства

Проблемой при изготовлении пеллет из опилок в домашних условиях может стать потребность в дополнительном оборудовании. Вы можете собрать отличный пеллетайзер своими руками, но важно помнить о дополнительных этапах производства пеллет.

При работе с гранулятором нужно соблюдать правила техники безопасности

Схема этапов, через которые опилки проходят перед гранулированием:

1. Крупное дробление. Опилки и щепки могут быть крупными и сырыми, то есть непригодными для изготовления пеллет. Поэтому первым этапом будет дробление. На выходе размеры древесных отходов не должны превышать 1,25 сантиметров в кубе.
2. Второй этап – сушка. Опилки, которые лежали, например, под открытым небом могли подвергаться воздействию воды. Но даже если опилки складировались в специальных бункерах, уровень влажности для изготовления пеллет не должен превышать 8-13%.
3. Следующий этап – мелкое дробление. Как правило, используются дробилки молоткового типа. На выходе размеры опилок не превышают 1,5 мм и 4 мм – для производственных низкосортных пеллет.
4. Далее происходит само гранулирование. Для лучшего склеивания опилки увлажняют. Для мягких пород дерева используют воду, для твердых – горячий пар. Лучше всего склеиваются породы с высоким содержанием смолы.
5. Пятый этап – прессование опилок. На этом этапе происходит само гранулирование.
6. Теперь опилки нужно остудить, так как после процесса гранулирования, из-за давления, их температура может достигать 80-ти градусов. При такой температуре они легко крошатся.
7. Отсеиваются опилки, которые не спрессовались, и, для удобства, гранулы фасуются.

Учитывая прохождение всех этих этапов, можно сделать вывод, что процесс изготовления пеллет в домашних условиях процесс достаточно трудоемкий.
Однако при использовании опилок, которые подходят по стандартам влажности и размеров, можно использовать только пеллетный гранулятор.

Шнековый гранулятор из мясорубки: компоненты

Если в вашем доме валяется без дела старая механическая мясорубка, то на ее основе может получится отличный самодельный шнековый гранулятор. К сожалению, на переработку твердого сырья она непригодна, но отлично подойдет для переработки травы и сена.

Чтобы создать гранулятор из мясорубки, потребуется:

• Механическая мясорубка;
• Матрица, изготовленная отдельно. Размеры гранул соответствуют размерам матрицы;
• Нож для обрезания гранул;
• Колесо для вращения шнека;
• Ремень, соединяющий двигатель и колесо, вращающее шнек;
• Два шкива для уменьшения/увеличения скорости вращения шнека;
• Электродвигатель.

Колесо, которое вращает шнек, не должно иметь зубья, так как при затруднении работы механизма, ремень должен пробуксовывать.

Среди преимуществ шнекового гранулятора из мясорубки стоит отметить небольшую стоимость и компактность

Конечно, гранулятор из мясорубки не обладает достаточной мощностью, для создания пеллет, но вполне подходит для изготовления гранул из мягких кормов. Мясорубка в связке с электродвигателем станет отличным помощником для переработки травы и сена в гранулы. Это, в свою очередь, позволит лучше сохранить корм, а также эффективнее накормить мелкий скот и птиц.

Что можно гранулировать

Когда гранулятор уже готов к работе, уместно задать вопрос: что можно гранулировать? На больших заводах и утилизирующих станциях давно перерабатывают в гранулы пластик. В домашних условиях мы далеки от этих экспериментов.

При помощи грануляторов, сделанных своими руками, можно перерабатывать на корм и отопление следующие материалы:

• Смеси прикорма для рыб;
• Смесь измельченных круп для скота;
• Траву;
• Сено;
• Солому для отопления;
• Опилки и щепки;
• Шелуху гречихи подсолнечника и риса.

Изготовление гранул из шелухи и соломы зерновых культур позволяет сельхозпредприятиям утилизировать отходы и производить экологически чистое топливо. Фермеров привлечет идея прессовать травяные гранулы для скота. Возможность утилизации опилок полезна деревообрабатывающим предприятиям.

Гранулятор из мясорубки своими руками (видео)

Создание гранулятора в домашних условиях позволит сэкономить на покупке заводской версии аппарата. Вы сможете использовать экологически чистое топливо для отопления вашего дома, не потратив ничего, кроме электроэнергии при создании гранул из опилок. Так как экологически чистое топливо и корм для скота являются востребованными на рынке, стоит задуматься об открытии собственного производства. Если вы ведете фермерское хозяйство, гранулятор поможет прокормить все поголовье, а излишки корма можно складировать или продать.

Топливные пеллеты – это прессованные отходы деревообработки и растительной сельскохозяйственной продукции. На данный момент они являются идеальным твердым топливом, дающим максимум теплоты с единицы объема и позволяющим автоматизировать процесс сжигания. Есть у древесных гранул и другие преимущества перед углем и дровами, вызывающие массовый интерес потребителей. Предлагаем разобраться, чем же они хороши и можно ли изготавливать пеллеты своими руками на станке, сделанном в домашних условиях.

Технология промышленного изготовления

Сразу дадим ответ на второй животрепещущий вопрос: кустарно производить пеллеты можно, но очень непросто. Дело в том, что твердые гранулы диаметром 6—10 миллиметров и до 30 мм в длину получают методом прессования под большим давлением без использования связующих (клеящих) добавок. Этот процесс называется гранулированием, а специальные прессы, применяемые на заводах, носят название грануляторов.

Стоимость подобных аппаратов довольно высока, а ведь они являются лишь составляющей частью производственной линии. Но давайте обо всем по порядку. Итак, для изготовления пеллет используются следующие виды сырья:

• разнообразные отходы древесины – стружка, опилки, горбыли и так далее;
• стебли зерновых и других сельскохозяйственных культур – солома;
• лузга семян гречихи, подсолнечника, пшеницы;
• торф.

Справка. Наиболее качественные «белые» гранулы, изображенные на фото, делают из березовых, хвойных и других видов древесины. На втором месте – соломенные изделия, и на последнем – дешевые агропеллеты из шелухи различных культур.

В заводских условиях производство пеллет выглядит так:

1. Первичное сырье направляется в дробилку, где перерабатывается до мелкой фракции.
2. Следующий этап – сушка. Частицы сырья доводятся до влажности 10% в барабанных либо аэродинамических сушилках.
3. Главная стадия технологического процесса – грануляция. Смесь обрабатывается паром и продавливается сквозь множество калиброванных отверстий под давлением около 300 Атм.
4. Полученные топливные гранулы охлаждаются и подаются на упаковку в мешки либо специальные автомобили (в зависимости от заказа и способа доставки).

Как уже было сказано выше, связующие составы в сырье не добавляются. Частицы слипаются в одну массу благодаря природному клею – лигнину, выделяющемуся при сильном сжатии материала. В результате получается высокоэффективное горючее для котлов с теплоотдачей от 4,5 до 5 кВт с 1 кг, влажностью не более 8% и максимальной зольностью 4%.

Примечание. Остаток золы при сжигании высококачественных белых гранул – не выше 0,5%. Это значит, что количество отходов с 1 тонны таких пеллет составит всего 5 кг, а топка и теплообменник котла практически не покрывается сажей.

Так выглядят агропеллеты

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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. Подробнее о процессе сборки рассказывается в видеоматериале:

Заключение

Судя по отзывам домашних умельцев на различных форумах, собственноручное изготовление станка для прессования пеллет особой выгоды не приносит даже тем, кому опилки достаются практически даром. Ведь сделать гранулятор недостаточно, нужна еще сушильная машина, изображенная на фото. Без просушки выдавить лигнин и склеить древесные частицы не удастся, гранулы будут распадаться. Предположим, вы смастерили барабанную сушилку из бочек, но для ее работы потребуется тепловая пушка, а это затраты энергоносителей и средств.

Есть и другой путь: найти рынок сбыта, приобрести готовый шнековый гранулятор и давить на нем пеллеты для себя и заказчиков. Но производство малыми партиями опять-таки невыгодно из-за большой себестоимости продукции и ваших временных затрат. Подробный экономический расчет проведен экспертом в очередном видео: