Станок для пеллетов своими руками

Для того чтобы делать пеллеты самостоятельно, нужно собрать специальную машину. С виду, да и технически, она чем-то напоминает мощную мясорубку. То есть опилки засыпают в бункер, затем мощный бур их сдавливает под большим давлением и на выходе получаются гранулы. Впоследствии их сушат и упаковывают в мешки или другую тару. Никаких дополнительных материалов и ингредиентов для производства пеллетов не используется, здесь необходимо лишь давление и влага, необходимые связывающие вещества уже есть в древесине.

Материалы и инструменты для сборки гранулятора:
— мощный двигатель;
— редуктор (используется цепная передача);
— матрица;
— червячные колеса;
— два цилиндра (делается из труб);
— уголок для создания рамы;
— болгарка;
— сварка;
— дрель и прочий инструмент.

Процесс сборки гранулятора:

Шаг первый. Создаем раму устройства
В первую очередь нужно сварить раму, на нее будут крепиться впоследствии все необходимые элементы устройства. Рама должна быть крепкой, ее можно сделать из уголка, швеллеров и прочих материалов, сечение должно быть не менее 25Х40 мм. Предварительно нужно определиться, где что устанавливать и просверлить соответствующие отверстия под агрегаты. Под двигатель понадобится преварить площадку из листа металла.

Если устройство будет передвижным, то его можно оснастить колесами, так как оно будет довольно тяжелым и просто так его переместить будет затруднительно.

Шаг третий. Принцип работы гранулятора
Представленный автором гранулятор работает очень просто. Он состоит из цилиндра, в котором находится так называемая матрица. Эта матрица представляет собой лист металла толщиной не менее 8 мм, в котором насверлены отверстия. Диаметр отверстий составляет 8-10 мм, именно такого диаметра будут получаться пеллеты на выходе.

Отверстия по форме представляют собой усеченный конус, благодаря этому древесина сжимается постепенно, что обеспечивает повышенную производительность устройства.

Чтобы обеспечить наилучшую производительность устройства, сырье необходимо смачивать до нужной влажности. Однако важно помнить, что чем больше будет давление, с которым будет сжиматься древесина, тем качественнее будут получаться пеллеты. Но большие нагрузки и быстрее изнашивают устройство, так что нужно выбрать оптимальную позицию.

На видео можно увидеть, как работает подобное устройство, но не это конкретно. Здесь нет редуктора, вал двигателя напрямую соединен с валом гранулятора. Сам же гранулятор представляет собой мощную мясорубку (в нашем случае «дереворубку»). На выходе этот древесный «фарш» отрезается специальным ножом из куска металла, который прикреплен к валу. Благодаря этому получаются гранулы нужной длины.

Стоимость традиционных энергоносителей повышается, и все чаще владельцы частных домов решают использовать для отопления различные виды биомассы. Один из таких видов топлива — пеллетное. Оно представляет собой прессованные гранулы, а в качестве материалов можно использовать мелкие древесные опилки, торф, солому и т.д. Так как производство этого вида топлива в странах СНГ развито слабо, многие люди решают делать пеллеты своими руками.

Основные преимущества

Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы диаметром 4−10 мм и длиной 15−50 мм. В качестве сырья для их изготовления можно использовать различные природные материалы. Чаще всего пеллеты своими руками в домашних условиях делают из следующего сырья:

1. Отходов деревообрабатывающих предприятий — наиболее качественными являются гранулы из опилок.
2. Коры, веток, а также сухой хвои и листвы.
3. Отходы агропромышленного комплекса.
4. Торфа — использование этого вида топлива позволяет добиться максимальной теплоотдачи.

В этом видео вы узнаете, как сделать пресс для брикетов:

Качество гранул во многом зависит от используемого сырья. Лучше всего использовать топливо, изготовленное из древесных опилок. Так как древесные отходы в топливе премиум-класса имеют высокую степень очистки, то изготовить их самостоятельно довольно сложно.

Также промышленные сорта могут содержать и определенное количество примесей — кору, хвою, листья. Они обладают более высокой зольностью, но при этом показатель энергоемкость остается высоким. Для производства пеллет в домашних условиях чаще всего используют различные виды отходов деревообработки и сельхозпроизводства.

Среди основных преимуществ этого вида топлива можно отметить:

1. Содержание вредных веществ минимально, и при его сгорании в основном выделяется углекислый газ с водяным паром.
2. Может использоваться в котлах длительного горения.
3. Не требуется много места для хранения.
4. Так как в процессе производства не нужно использовать химические ингредиенты, то риски развития аллергических реакций минимальны.
5. Обладает высоким показателем теплоотдачи.
6. Пеллетное топливо не подвержено процессам внутреннего гниения, что исключает самовозгорание.

Промышленная технология

Процесс производства пеллет можно разделить на несколько этапов. Сначала проводится подготовка и дробление сырья. В промышленных условиях материал также сортируется и после очистки от примесей поступает на линию предварительного дробления. После этого сырье в обязательном порядке сушится. Для этого применяются аэрационные или барабанные сушильные установки. Остаточная влажность древесных опилок должна быть ниже 14%.

Следующим этапом производства пеллетного топлива является тонкое дробление материала. Использование специального оборудования позволяет довести щепу до состояния муки. Максимальный размер фракции после этого процесса составляет 4 мм. Затем снова контролируется влажность материала, и при необходимости проводится вторичная сушка. В противном случае сырье не будет прессоваться.

На финальном этапе производства измельченный сухой материал поступает в специальные установки для прессования. Он продавливается через матрицу с конусообразными отверстиями определенных размеров. Благодаря особой форме каналов опилки уплотняются. Также под давлением увеличивается температура сырья и выделяется вещество лигнин. Оно содержится в составе любого вида древесины и способствует прочному склеиванию фракции. При выходе из прессовальной установки гранулы могут иметь температуру до +90°С, и их необходимо охладить.

Изготовление в домашних условиях

Технология производства пеллетного топлива кажется простой, но в домашних условиях его изготовление оказывается не всегда рентабельным и довольно трудным. Одной из главных проблем при создании производственной линии в частном хозяйстве является отсутствие специального оборудования — гранулятора. В продаже можно найти бытовые модели, но их стоимость довольно высока.

Безусловно, сделать пеллетайзер можно и самостоятельно, но это сложная задача. Недостаточно изготовить все необходимые для станка детали: во время сборки потребуется точная подгонка. Перед тем как начать делать пресс для пеллет своими руками, необходимо правильно оценить имеющиеся навыки.

Вторая проблема заключается в доступности материалов для изготовления пеллетного топлива. Думать о возможности производства гранул в домашних условиях стоит лишь в том случае, когда есть возможность регулярно получать сырье, причем оно должно быть бесплатным либо иметь минимальную стоимость. Только в такой ситуации появится возможность обеспечить себя качественным экологичным видом топлива.

Также следует сказать, что применение станков с плоскими матрицами позволяет избежать цикла вторичного дробления. В них установлены зубчатые ролики, благодаря которым щепа перетирается до требуемого состояния. Без сушки опилок обойтись не получится, и для решения поставленной задачи многие мастера собирают барабанные сушилки простой конструкции. Также следует помнить, что лучший материал для изготовления пеллетного топлива — хвойная древесина. Из тополя, липы или ивы сделать гранулы не получится.

Самодельный гранулятор

Чтобы сделать станок для производства пеллет своими руками, потребуется чертеж. Зачастую проблемы возникают уже на стадии его поиска, так как мастера редко делятся секретами своей работы. Некоторые из них предлагают приобрести у них готовый станок, но его стоимость будет высокой. Для создания самодельного гранулятора потребуется изготовить несколько основных узлов.

Одним из главных среди них является матрица. Следует предупредить, что самостоятельно сделать ее будет довольно сложно, так как потребуется профессиональное оборудование и хорошие навыки работы с ним. Похожая матрица используются для изготовления комбикорма, и стоит попробовать ее приобрести.

Если такой возможности нет, то из металла толщиной от 20 мм предстоит вырезать круглую заготовку. Затем на ней размечается и высверливается посадочное отверстие с пазом для фиксации на валу электродвигателя. Отверстия для прессовки должны иметь коническую форму. Без специальной фрезы их сделать невозможно. Также следует сказать, что наружный диаметр детали может быть любым, и чем он больше, тем выше окажется производительность оборудования.

Второй ответственный узел станка — мощные зубчатые катки. Они монтируются на вал с помощью подшипников качения. Кроме этого, на вале необходимо сделать осевое отверстие для крепления на вертикальном приводе. Сила прижима катков к матрице регулируется с помощью гайки.

Корпус можно изготовить из трубы либо сварить из листового металла. Его внутренний диаметр должен соответствовать размеру матрицы, обеспечивая ее вращение с минимальным зазором. Чтобы упростить обслуживание гранулятора, корпус стоит сделать разборным. Для изготовления пеллетного станка своими руками потребуется редуктор. Этот агрегат устанавливается в нижней части оборудования и предназначен для передачи вращения на рабочий вертикальный вал с частотой 70−100 об./мин.

Матрица и катки монтируются в верхней части гранулятора. Вся конструкция вместе с электромотором устанавливается на раму, выполненную из двутавра, швеллера либо уголка. Важно помнить, что нагрузки на станину будут высокими, и она должна их спокойно выдерживать.

Такая конструкция оборудования для изготовления топливных гранул — не единственно возможная. Обладая достаточными навыками и при доступе к профессиональному металлообрабатывающему оборудованию сделать самостоятельно гранулятор вполне реально. В такой ситуации главной проблемой станет поиск доступного и дешевого сырья.

Постоянно повышающиеся экологические требования, невысокая цена и энергоэффективность делает пеллеты все более популярным видом топлива. При сжигании тонны гранул выделяется столько же тепла, как 680 литров мазута, 1500 кг дров, 485 кубометров газа. Производятся они своими руками из отходов переработки древесины (опилок) на специальном оборудовании.

Виды пеллет

Пеллетами называются еще опилочные гранулы. Существует множество их разновидностей, содержащих чистые опилки, с добавлением коры, соломы, очисток от семян или орехов, низкосортная древесина.

Важно понимать, что присутствие примесей понижает качество гранул, увеличивая процент зольности. Лучшие топливные пеллеты производят своими руками из древесных опилок без примесей!

Первый сорт. Гранулы содержат меньше 1,5% золы. Диаметр гранулы от 6 до 8 мм. Теплопроизводительность килограмма пеллет составляет 4,7 киловатт в час. Они подходят в качестве топлива, а также для наполнителя кошачьих туалетов.

Промышленный сорт. При зольности 1,5 — 5% пеллеты реализуют в качестве наполнителя для лотков. Растапливать ими своими руками можно только котлы промышленного типа. Размер их может достигать 12 мм, теплопроизводительность 4 киловатта в час. Зольность выше 5% не допускается.

На изготовление 1 тонны гранул уходит около 6 кубометров сырья.

Процесс изготовления пеллет

Производство древесных гранул состоит из нескольких этапов.

1. Измельчение сырья до крупной фракции на дробилках. На выходе получаются частицы с максимальным диаметром 2,5 мм. До просушки необходимо оберегать их от смешивания с камнями или землей. Скребковым оборудованием масса подается на сушилку.
2. Высушивание его до уровня влажности 7-12% в ленточных или барабанных сушилках. Оптимальная влажность на выходе составляет 10%.
3. Измельчение полуфабриката до мелкой фракции на мельницах молоткового типа. Конечный диаметр частиц — 1,5 мм.
4. Смачивание или водоподготовка массы паром или водой с постоянным перемешиванием в шнековых установках и подготовка к обработке прессом. Спрессовать в необходимую форму можно массу, своими руками доведенную до необходимой влажности. В смесительный барабан влага подается дозатором. Горячим паром обдается сырье из твердых пород, старое или некачественное.
5. Прессовка на матрице цилиндрической или плоской формы. Используются различные конструкции прессов мощностью до 500 киловатт.
6. Охлаждение гранул. Из пресса поступают гранулы температурой до 90 градусов, здесь они охлаждаются и теряют остатки влаги.
7. Просеивание и расфасовка. Чаще всего топливные пеллеты держат в больших емкостях и перевозятся россыпью. Продукт высшего качества рекомендуется своими руками фасовать в мешки большого объема во избежание ухудшения свойств. Реализуются такие гранулы в пакетах по 20 килограмм.

Вспомогательные этапы производства: очистка сырья от камней и металлического мусора, транспортировка, складирование и дозирование.

Все отходы, полученные при просеивании, идут во вторичную переработку. Поэтому производство древесных гранул своими руками безотходное.

Станки и линии для производства гранул

Топливные пеллеты своими руками можно изготавливать на мини-грануляторах или производственных линиях. Мини-грануляторы оснащаются дизельным двигателем или электромотором. Первый можно перемещать, что очень удобно для изготовления гранул прямо на лесопилке. Второй очень габаритен и устанавливается стационарно. Максимальная производительность мини-гранулятора составляет 250 кг готовой продукции в час.

Основное оборудование пеллетного производства:

• измельчитель-щепорез;
• сушилка для сырья;
• пресс — гранулятор;
• охладитель;
• транспортер.

Измельчители

Могут быть дисковыми или барабанного типа. Барабанные измельчители используются на крупных производствах, второе их название щепорезы. Они могут работать со стволами толщиной до 30 см. Бревно подается по транспортеру в барабан с несколькими ножами. Во время вращения бревно разрезается, щепа подается на транспортер. Размер щепы 5 — 30 мм.

Дисковые измельчители подходят для работы с ветками разного диаметра и отходами древесины. Могут быть в форме прицепа или стационарного устройства. Ножи в таком щепорезе крепятся на диск и отрезают куски древесины.

Сушилки

При производстве топливных пеллет используются аэродинамические или барабанные сушилки. Аэродинамические работают с частицами до 3 мм диаметром. Используются на крупных производствах, в комплект входит теплогенератор.

Барабанные сушилки высушивают сырье крупной фракции:

Сушилка состоит из барабана, печи, контроллера температуры, вентилятора, воздушной завесы и щита управления. Рабочая температура в оборудовании барабанного типа может достигать 800 градусов Цельсия.

Грануляторы

Все оборудование для грануляции делится по производительности. Прессы с эффективностью в час менее 300 кг обычно оснащаются плоской матрицей и двигателем до 30 киловатт. Двигатель пресса может быть дизельным или электрическим.

Прессы с эффективностью более 300 кг в час оснащаются матрицами цилиндрического типа, максимальная производительность их составляет 3,5 тысячи килограммов гранул в час. Работают такие мощные прессы только на электромоторах.

Охладители

Финальная стадия изготовления гранул своими руками — охлаждение. На производстве используются противоточные и жалюзийные охладители, различные по производительности. В жалюзийном оборудовании через щели в боковых стенках на гранулы выдувается поток воздуха. Как только охладительная емкость заполняется, срабатывает датчик и останавливается привод сортировки, двигающий транспортер. Производительность жалюзийных охладителей составляет до 2 тонн в час.

Противоточные охладители более мощные — до 20 тонн в час. Они представляют собой бункер охлаждения, механизм выгрузки, шлюза с электроприводом и воронки. Воздух попадает в бункер снизу через выгружную воронку. Заполнение бункера контролируется датчиками.

Упаковочные машины и транспортеры

Готовые гранулы насыпаются в мешки определенной емкости, которые запаиваются или зашиваются. Процесс происходит автоматически под наблюдением оператора.

Сырье и готовая продукция перемещается по цеху ленточными или шнековыми транспортерами. Шнековые меньше пылят, но работают медленнее ленточных.

Подробно об эффективности использования пеллет и их производстве в видеоролике: