Топливные пеллеты — экономный вариант для отопления и возможность построить прибыльный бизнес. Экологически чистое сырье — неплохой источник дохода. При производстве пеллетов используется шнековый гранулятор для опилок. Благодаря высоким характеристикам пеллеты сохраняют природные запасы топлива и сводят к минимуму вредные выбросы в атмосферу. Пеллеты заменяют почти все виды топлива.
Характеристика и виды пеллетов
Пеллеты — спрессованные на специальных шнековых грануляторах бруски одинаковой цилиндрической формы. Опилки поставляют, в основном, деревообрабатывающие комбинаты. Преимущества пеллетов:
- Экологически чистые.
- Применяются для котелен в промышленности и котлов в быту.
- Дают много тепла.
- Не дорогие по себестоимости.
- Удобная транспортировка (при перевозке структура пеллетов не нарушается).
Кроме опилочных пеллетов, производятся следующие:
- Торфяные. Высокого качества, но применяются обычно на крупных производствах. Обладают большим процентом зольности. Бытовые котлы после них придется тщательно очищать.
- Угольные.
- Растительные (из шелухи гречки, кукурузы).
- Из соломы. Получается много пеллет и они дешевые. Процент золы высокий — до 3%, поэтому используются в промышленности. Требуют постоянной чистки котла.
- Из куриного помета.
Стандартным размером считаются пеллеты длиной 50-70 мм и в окружности 6-8 мм. Это зависит от качества используемой древесины в производстве, и какого сорта нужны пеллеты.
Пеллеты также используются в пиролизных котлах. Влажность спрессованных гранул составляет 7-10%. Плотность — 1200-1400 кг/м3.
Характеристики других видов топлива:
| Вид топлива | Теплота сгорания | Сера(%) | Зола(%) | Углекислый газ |
| Дизельное топливо | 42,5 Мдж/кг | 0.2 | 1 | 78 Кг/Гдж |
| Мазут | 42 Мдж/кг | 1.2 | 1.5 | 78 Кг/Гдж |
| Природный газ | 35-38 Мдж/м3 | 57 Кг/Гдж | ||
| Каменный уголь | 15 — 25 Мдж/кг | 1-3 | 10-35 | 60 Кг/Гдж |
| Гранулы древесные | 17,5 Мдж/кг | 0.1 | 0,5-3,0 | |
| Гранулы из соломы | 14,5 Мдж/кг | 0.2 | 4 | |
| Гранулы торфяные | 10 Мдж/кг | 4-20 | 70 Кг/Гдж | |
| Щепа древесная | 10 Мдж/кг | 1 | ||
| Опилки древесные | 10 Мдж/кг | 1 |
Спрос на пеллеты в России
Пеллеты в России потребляются пока в небольших объемах в связи с наличием (на данный момент) большого количества природного газа и нефти, тем более что вопрос экологичности топлива в России далеко не самый главный. Играет заметную роль дороговизна пеллетных котлов. Все это обуславливает низкий спрос на этот вид топлива на внутреннем рынке России – в лучшем случае топливо высшего сорта можно продать по 100 $/м3. В Западной Европе аналогичные гранулы стоят до 180$. Все же бизнес по производству альтернативного топлива имеет смысл развивать с целью продажи этого топлива за границу. И однозначно стоит его организовывать тем, у кого опилки или другое сырье – отходы основного производства относительно легко превращаются в доходы.
Из чего и как делают пеллеты
Изготовление прессованных брусков проходит без химических добавок, что делает производство пеллет из опилок экологически чистым. Это такие же дрова, но спрессованные в компактный размер в виде гранул для транспортировки и отопления.
Опилки гомогенизируются: измельчаются и перемешиваются, пока не получится однородная масса. Далее она подается в специальный шнековый пресс — гранулятор. Он спрессовывает и придает форму. Имеет специальные отверстия. Работает по принципу мясорубки.
Благодаря такой предварительной переработке опилок гранулы отдают намного больше тепла, чем обычные дрова. В процессе прессования и при температурной обработке горючесть пеллетов возрастает в несколько раз.
Для склеивания компонентов используется лигнин — природный компонент древесины. Он под воздействием определенной температуры соединяет составляющие пеллетов.
Преимущества топливных гранул
Пеллеты применяются для обогрева как частного сектора, так многоквартирных домов. Более того на некоторых промышленных предприятиях установлены специальные котлы для сжигания топливных гранул. Подобные объекты экономят приличные суммы, обогреваясь недорогим, но эффективным гранулированным топливом.
Производство пеллет как бизнес считается очень выгодным предприятием, благодаря преимуществам альтернативного источника тепла:
- высокая теплоотдача;
- компактность гранулированного топлива;
- пожарная безопасность из-за отсутствия подверженности к самовозгоранию;
- не токсичность, отсутствие вредных примесей в гранулах;
- объем углекислого газа, выделяемого при сгорании гораздо меньше, чем у угля;
- низкая стоимость;
- низкий расход.
К преимуществам использования гранул относится также и простота транспортировки.
Показатели качества сырья
Предусматривается однородность структуры и отсутствие мусора. В хороших пеллетах не будет наличия пыли, песка, листвы, мелких частиц металла и камней.
Приветствуется достаточное для склеивания компонентов количество лигнина, смол и остальных клейких веществ. Если они в нужном количестве, то процедура изготовления будет быстрее, а качество выше. Такие пеллеты не будут впоследствии осыпаться.
Материал для пеллет не должен обладать повышенной влажностью. Производство из-за этого замедляется.
Какие инструменты и материалы потребуются
Для изготовления шнекового гранулятора из мясорубки понадобится подготовить:
- верстак или станину, на которую будет установлен агрегат;
- токарный станок для обработки металла;
- болгарку;
- сварочный аппарат;
- металлическую механическую мясорубку — советскую или современную;
- двигатель на 220 или 380 В;
- нож для нарезания пеллет;
- два шкива с размерами 1 к 2 — для монтажа на двигатель и на шнековый механизм;
- ремень для соединения мотора с мясорубкой;
- сверлильный станок;
- металлическую болванку для изготовления матрицы.
Важно! Также потребуются крепежные элементы — болты и гайки, при помощи которых нож, диск с отверстиями, шнек и шкивы будут соединены друг с другом.
Изготовление пеллет в заводских условиях
На предприятии производство пеллет из опилок потребует соблюдения пошагового выполнения всех процессов:
Технология производства
- Измельчение продукта до небольших размеров: длина до 25 мм, а диаметр 2-4 мм. Этот процесс упрощает работу пресс-гранулятора. Необходимо, чтобы опилки были как можно мельче. От этого напрямую зависит качество.
- Материал измельчается с помощью дробилки. Процесс может повторяться неоднократно.
- Опилки поступают в смеситель, а далее в сушильный барабан.
- Сушка опилок — очень важный этап, так как процент влажности в пеллетах не должен быть меньше 8% и больше 12%. Отклонение от нормы вызовет плохое склеивание компонентов и ухудшение качества горения в котле. Важно высушить опилки до определенного процента влажности.
- Отработанные фракции в процессе разделения древесных опилок и воздуха попадают в пеллетный котел.
- Измельчение сырья до состояния муки. Она затем направляется в циклоны, которые отделяют древесину от воздуха.
- Мука по транспортерам переправляется в бункер производственного гранулятора, а оттуда в смеситель.
- Смеситель с помощью воды и пара корректирует нужный процент влажности.
- Разделение на гранулы в промышленном грануляторе. При температуре (250-300 градусов выше 0) и через выбранную матрицу сырье превращается в пеллеты нужного размера. Разрезаются неподвижным ножом.
- Охлаждение пеллет посредством специального вентилятора и расфасовка.
Цикл изготовления пеллет
Производство пеллет из соломы
Сначала идет измельчение соломы до частей длиной 4 мм. Потом дробление до более мелкого состояния в мельничной дробилке. Затем сырье просушиваются в сушильном барабане. Далее обязательно продукт проходит контроль влажности (с помощью воды и пара). Мука из соломы после нескольких процедур измельчения перемещается в гранулятор. Там происходит прессовка и деление на гранулы нужной окружности и длины. В конце гранулы охлаждаются и фасуются.
Гранулятор с кольцевой матрицей
Такой тип матрицы используется на крупных фабриках по производству пеллет: конструкция позволяет перерабатывать 300-500 тонн сырья.
Принцип работы такой: мягкие опилки продавливаются через отверстие в металлической пластине. Так пеллеты формируются, а затем уже разрезаются ножом на нужную длину.
Как организовать каналы поставок сырья для изготовления пеллет
На данный момент существует множество способов получения сырья для древесных ранул. Самый простой из них – сотрудничество с древообрабатывающим предприятием, не имеющим собственной линии переработки вторсырья. Такое сотрудничество будет в интересах самого предприятия, получающего доход из иного источника и заинтересованного в избавлении от отходов производства.
Советуем прочитать:
- изготовление вагонки –
- производство наполнителя для кошачьего туалета –
Изготовление пеллет самостоятельно
Изготовление в домашних условиях пеллет — дело прибыльное. Некоторые детали и станки можно самим изготовить, некоторые придется приобрести. Домашнее изготовление пеллет потребует:
- Дробилка. Этот процесс можно пропустить, если продукт для переработки очень мелкий изначально.
- Сушилка в виде барабана. Изготавливается из бочек большого диаметра. Материал — железо.
- Затем сырье превращается в маленькие опилки, почти муку.
- Пресс для пеллет или гранулятор для изготовления гранул. Рекомендуется дома использовать плоскую матрицу.
Как сделать дробилку
Для изготовления этого станка понадобятся следующие материалы:
- Дисковые пилы — 15-25 штук.
- Мотор мощностью — от 5 л/с.
- Шкив (подойдет от генератора ВАЗ), плотный ремень к нему.
- Подшипники.
- Для изготовления рамы трубы из металла. Достаточно нескольких штук.
- Листы из металла под бункер.
Сушилка для опилок
Можно изготовить самодельную сушилку, используя большие металлические бочки вместимостью 200л. На них навариваются лопатки, продвигающие опилки.
Важно, чтобы соблюдался температурный режим и подача воздуха. Все зависит от габаритов и даже от времени года.
Как сделать шнековый гранулятор самостоятельно
Как и в каждом станке такого типа здесь обязательный элемент матрица. Она по форме напоминает диск с отверстиями, как в мясорубке.
Следующий узел — шнековый вал. Последовательность такая: под готовый шнек делается матрица. Затем шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. После сборки этого узла устанавливается мотор с редуктором и бункер.
Изготовление гранулятора с плоской матрицей
Пресс-грануляторы для пеллет рекомендуется изготавливать с плоской матрицей. Сверху насыпаются на диск опилки. На нем делаются отверстия. В них попадают опилки и запрессовываются катками. Они двигаются по дискам. Вниз выпадают спрессованные пеллеты в заранее приготовленный контейнер. В готовом виде желательно купить двигатель и матрицу. Хотя изготавливаются они и самостоятельно. При этом конструкция предполагается такая, чтобы пеллеты получались нужного одинакового размера.
- Приводом для гранулятора служит электродвигатель, мощность которого должна быть не меньше 15 кВт.
- Частота вращения матрицы колеблется в пределах 60-100 оборотов в минуту. Окружность допускается 35-50 мм. В середине диска сверлится отверстие, равное диаметру вала редуктора.
- К вертикальному или горизонтальному валу прикрепляется матрица. Закрепляется он под прямым углом к редуктору.
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:
- Отходов деревообрабатывающих предприятий — наиболее качественными являются гранулы из опилок.
- Коры, веток, а также сухой хвои и листвы.
- Отходы агропромышленного комплекса.
- 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:
- Содержание вредных веществ минимально, и при его сгорании в основном выделяется углекислый газ с водяным паром.
- Может использоваться в котлах длительного горения.
- Не требуется много места для хранения.
- Так как в процессе производства не нужно использовать химические ингредиенты, то риски развития аллергических реакций минимальны.
- Обладает высоким показателем теплоотдачи.
- Пеллетное топливо не подвержено процессам внутреннего гниения, что исключает самовозгорание.
У данного вида топлива множество преимуществ
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:
- 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.
- С матрицей в виде плоской плиты круглой формы. Два катка, закрепленные на общей оси, продавливают опилочную массу, подаваемую сверху.
- 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.
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:
