Пеллетный станок: виды и особенности станков для производства пеллет

Производство пеллет в личном хозяйстве

Обычные опилки или сушеные растения неудобно разжигать в печи, и прогорают они далеко не все. Но сейчас экономные хозяева часто интересуются, как сделать пеллеты из опилок в домашних условиях. Теперь применяются древесные отходы по назначению, и началось использование их в качестве топлива и обогрева домов.

Что необходимо для самостоятельного изготовления гранулятора

Гранулятор – основная часть в домашнем производстве древесных гранул. Он формирует опилки в определенную форму. Для приготовления шнекового гранулятора понадобится:

• матрица из толстой пластины
• шнековый вал
• корпус или гильза
• мотор с редуктором

Для гранулятора с плоской матрицей: плоская матрица с отверстиями, корпус или гильза, электродвигатель, катки, промежуточная камера.

Изготовление гранулятора

Станок для производства пеллет своими руками представляет сложный механизм, который без определенных знаний и умений в инженерии будет трудно изготовить.

1. Первое, что понадобится для начала работы – это точные чертежи всей конструкции.
2. Второе – вырезание деталей.
3. Третье – сваривание и точное соединение деталей.

Для того, чтобы изготовить первый важный узел – матрицу, нужно вырезать металлический круг размером 20мм, высверлить отверстия матрицы для формирования пеллет и закрепить механизмы между собой. Просверленные дыры должны быть конической формы.

Далее, в проушники корпуса фиксируются мощные катки с отверстием. Размер катков зависит от работающей зоны матрицы. После закрепления катков в проушнике в корпусе (трубе) устанавливается редуктор с частотой вращения 80-100 об/мин. В редукторе дно должно быть с отверстиями для выхода пеллет.

В съемную часть гранулятора фиксируют матрицу с катками, закрепленными стопорными винтами. Из металлического прокатного профиля изготавливается станина с электропроводом, связанным с редуктором гранулятора. Для пеллетного электропривода достаточно мощности 15 кВт.

Пресс для пеллет первоначально прогревают и только потом приводят в действие. Если после «холостого» запуска механизм начал исправно работать, то можно засыпать заранее приготовленное сырье (дроблённое и высушенное).

Сушилка для опилок

Даже низкая влажность опилок в грануляторе может застопорить все производство или вывести механизм из строя. Для качественного просушивания дробленного материала понадобится сушилка. Её производство в домашних условиях намного проще гранулятора: две бочки последовательно сваривают друг с другом, устанавливают на стан, чтобы любое резкое движение внутри бочек не смогло сбить конструкцию. Далее сушилку настраивают с уклоном в сторону. Внутри бочек закрепляют и сваривают перемешивающий механизм (лопасти). Далее с одной из сторон бочек устанавливают тепловую пушку. Лопасти приходят в действие за счет воздуха, подаваемого через редуктор.

От крупного материала толка будет мало – гранулы будут рассыпаться и могут засорить матрицу гранулятора. Если в домашнем производстве есть циркулярная пила, то на её стан можно добавить несколько пил для большей производительности. Но для этого понадобится вокруг пилы создать изолятор из коробок или пакетов, чтобы опилки было проще собрать.

Приготовить пеллеты своими руками сложно, но при тщательном подходе это вполне реально. Готовой продукции не нужно проходить дополнительной обработки и можно сразу пускать на отопление помещений.

Как организовать завод по производству пеллет

Перед зарождением предприятия грамотный бизнесмен переработает несколько бизнес планов и сделает дальнейшие прогнозы на развитие своего завода. Чтобы приступить к постройке личного дела нужно рассмотреть все негативные и положительные стороны производства. И только потом для начала функционирования бизнеса нужно провести аналитику по следующим пунктам:

1. Выявить рынки сбыта
2. Определить покупателей;
3. Оценить примерные риски, затраты, расходы на испорченную продукцию
4. Установить стоимость оплаты труда рабочих
5. Выявить прямых конкурентов
6. Изучить технологию изготовления
7. Найти качественное оборудование для закупки
8. Организовать помещение, отвечающее всем требованиям
9. Найти кадры и пиар-лицо
10. Определить стоимость продукции
11. Провести набор в логистический коллектив

Бизнес по производству пеллет регистрируется как «ООО Название фирмы». Стоит понимать, что сейчас на рынке больше 150 заводов-конкурентов, поэтому для начала работы нужно чётко обдумать проект и личные преимущества. Чтобы уровень спроса был выше, лучше со временем нарабатывать базу за границей, чтобы получить сертификат на международную торговлю. Иностранные рынки более востребованы к русским древесным пеллетам, из-за нехватки сырья в своих странах. Востребованные предприятия сбывают за границу (экспортируют) пеллеты по 300 евро за тонну продукции. На сегодняшний день, это лучший показатель на рынке.

Финансовая составляющая

Стоимость каждого компонента:

• Дробилка средних размеров – в среднем 800 000 рублей;
• Сушилка – от 500 000 до 2 500 000 рублей;
• Гранулятор – от 80 000 до 1 000 000 рублей;
• Охладитель – от 400 000 до 1 200 000 рублей.

Если производитель готов на крупномасштабное производство, то полная линия будет стоить примерно 9 000 000 рублей с производительностью 800 кг пеллет в час. Производительность 2 тонны в час обойдется предпринимателю в 14 000 000 рублей.
На данный момент спрос в России не достаточно большой из-за высокого потребления газовой и нефтяной продукции. Но, по прогнозам логистов, к 2025 году, когда цена на такое топливо возрастет до максимума, в ход пойдет вторичная продукция для обогрева. Пеллетная индустрия достигнет максимума в востребованности, поэтому предпринимателям стоит заранее задуматься о перспективна для развития своего бизнеса. Также, продажа топливных гранул увеличится в разы при экспорте продукции за границу.
Предпринимателям стоит учесть, что сотрудничество с деревоперерабатывающими предприятиями будет выгодным и удобным для бизнеса. У этого сотрудничества будет два основных плюса: постоянное сырье для переработки и наработанная база поставщика.

Основные преимущества

Активный рост популярности пеллетного топлива, наблюдаемый в последнее время, объясняется целым рядом его преимуществ.

• Высокая экологичность топливных гранул заключается в том, что при их сгорании в атмосферу выделяются преимущественно водяной пар и углекислый газ, которые не представляют вреда для растений и живых организмов.
• Поскольку пеллетное топливо отлично поддается пиролизу, его удается успешно использовать в высокоэффективном топливном оборудовании длительного горения. Также благодаря данному качеству процесс загрузки пеллет в отопительный котел можно легко автоматизировать, тем самым минимизировав участие человека в функционировании такого оборудования.
• Благодаря компактным размерам топливных пеллет для их хранения не надо выделять значительные площади. Кроме того, транспортировка гранул не вызывает особых сложностей и, соответственно, не требует значительных финансовых затрат.
• Гранулирование топливных пеллет осуществляется без использования дополнительных химических веществ, клеящих составов и модификаторов, что способствует чистоте такого топлива, которое не имеет неприятного запаха и не вызывает аллергических реакций. Данные характеристики позволяют организовывать процесс хранения пеллет даже в непосредственной близости от жилых помещений.
• Значение тепловой отдачи, которой отличаются качественные пеллеты, превосходит аналогичный параметр многих видов натуральной древесины и каменного угля.
• При организации правильного хранения пеллеты не подвергаются процессам внутреннего прения и гниения, что минимизирует вероятность их самопроизвольного возгорания.
• Во многих регионах, где имеется мощная сырьевая база для производства пеллет, а также функционируют крупные предприятия по выпуску подобной продукции, такие гранулы являются самым недорогим видом качественного топлива, которое позволяет эффективно и с незначительными финансовыми затратами обогревать как жилые строения, так и здания промышленного назначения.

Относительная стоимость единицы тепловой энергии, производимой различными видами топлива

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.

• 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.

• 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.

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.

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообработки, остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.). Технология их производства проста, никаких добавок, связующих не требуется. Это абсолютно безопасное, натуральное топливо, которое к тому же сделано из вторсырья.

Пеллеты — хорошее топливо

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, 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 сырья

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

Изготовление пеллетов своими руками

Процесс может вызвать затруднения, необходимо наличие специального оборудования.

Мастеру пригодится:

• дробилка, но не при использовании опилок, лузги – это сырье продается измельченным;
• гранулятор с цилиндрической или плоской матрицей;
• аэродинамическая или барабанная сушилка (можно сделать самому из железной бочки);
• дробилка вторичного типа.

Как сделать гранулятор своими руками показано здесь.

Все начинается с заготовки сырья и тут нужно соблюдать правила:

1. Сырье должно быть чистым без примесей. Всю массу следует просеять.
2. Влажность не более 12%. До начала работ сырье просушивается до нужного показателя.
3. Отсутствие лигнины и смол – плохой показатель. Чем больше компонентов, тем быстрее будет грануляция, фракции не развалятся после изготовления.
4. Для сушки применяется специальный барабан.

А теперь несколько способов изготовления гранул в зависимости от исходного сырья.

Пеллеты из опилок

Алгоритм действий следующий:

• просушить массу до нужного показателя влажности 12%;
• просеять опилки через сито для устранения механических включений;
• запустить массу в молотковую мельницу;
• если влажность материала ниже 8%, обработать сырье влажным паром;
• спрессовать гранулы и дать охладиться;
• упаковать в бумажные мешки.

Осталось уложить топливо на хранение в сухой и проветриваемый сарай.

Пеллеты из соломы

Высокая зольность сырья – минус, но повышенная энергоэффективность и дешевизна – плюсы, поэтому часто солома идет на приготовление пеллетов. Однако тут возникает сложность с оборудованием – для соломы требуется дробилка больших размеров, которую следует предварительно приобрести или сделать самому. В дробилку загружаются как отходы от переработки зерна, так и сырье из нарезанного камыша.

Оборудование используется то же, что и в прошлом примере, а топливо применяется для каминов, печей. Отличие в необходимости частой чистки зольника, однако высокий КПД и очень большое количество жара искупают недостаток.

Пеллеты из торфа

Как сделать:

• просушить сырье в естественных условиях;
• очистить массу от камней, примесей, растений;
• измельчить всю субстанцию;
• просушить массу до нужного показателя в 12%;
• повторно запустить смесь в измельчитель;
• пропустить массу через пресс и обработать конечный продукт горячим сухим паром;
• охладить гранулы для набора прочности и можно использовать.

Применение гранул из торфа широкое – их используют для усиления эффекта при внесении минеральных удобрений и очищают воду от нефти, если та попала в цистерну.

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

Пресс для изготовления топливных брикетов своими руками

Покупка готового оборудования для изготовления брикетов в зависимости от его мощности обойдется в сумму от 300 тыс. до 1 млн. руб.

Разумеется, для частника, желающего заняться изготовлением данного топлива чисто для собственных нужд, такие затраты нецелесообразны, поскольку окупятся они не скоро. Более правильным будет изготовить пресс из подручных материалов, тем более что ничего сложного в его конструкции нет.

Можно соорудить необходимое оборудование с нуля либо воспользоваться готовыми механизмами.

Самодельный станок

Схема

Рычажный и винтовой самодельный прессы не требуют применения покупных изделий, но и значительным усилием сжатия они похвастаться не могут. Предлагается собрать пресс на основе гидравлического домкрата или такого же пресса.

Он может быть оснащен электродвигателем либо ручным приводом:

1. К гидравлической установке присоединим пуансон. Его размеры должны соответствовать размерам матрицы, в которой сырье будет спрессовываться в брикет.
2. Саму матрицу изготовим из толстостенной трубы — это самый простой вариант. Для выхода воздуха и влаги в ее стенках будут проделаны отверстия.
3. Матрицу оснастим съемным дном. Удалив его, готовый брикет можно будет вытолкнуть пуансоном в приемный лоток.

Чертеж-схема изготовления брикетов из размоченной бумажной массы

Рабочий механизм поместим в корпус, снабженный для удобства транспортирования двумя ручками.

Необходимые материалы

Кроме гидравлической установки понадобятся кое-какие разновидности стального проката:

1. Швеллер.
2. Уголок равнополочный 100х100 мм.
3. Лист толщиной 3 – 6 мм. Из него будет вырезаться пуансон. Толщина заготовки зависит от диаметра матрицы: чем большим он будет, тем толще должен быть пуансон.

Из этого же листа вырежем съемное дно для матрицы.

1. Труба диаметром 25 – 30 мм — из нее будет изготовлен шток пуансона.
2. Толстостенная труба — заготовка для матрицы. Диаметр зависит от того, какого размера брикеты хочет получить пользователь. Чем тоньше они будут, тем выше их плотность, но производительность станка при этом уменьшится.
3. Труба большого диаметра — заготовка для корпуса миксера. Если подходящей трубы нет барабан можно сделать из листа жести.
4. Оцинкованная сталь для изготовления лотков.

Всего потребуется два лотка — для загрузки подготовленного материала в матрицу и для приема готовых брикетов.

Инструкция по изготовлению и сборке

Порядок операций при изготовлении пресса выглядит так:

1. Из швеллеров необходимо сварить основание устройства.
2. Из уголка делаем 4 стойки длиной по 1,5 метра. Они привариваются вертикально и с одинаковым шагом.
3. Далее из трубы или листа жести необходимо изготовить барабан, в котором будет перемешиваться сырье. Если у вас есть поломанная стиральная машина, барабан, а также подшипники, можно извлечь из нее.
4. Барабан нужно прикрепить к стойкам. Если есть возможность, его следует оборудовать электродвигателем. Если мотор является слишком высокооборотистым и понизить скорость вращения барабана до приемлемого значения за счет одной только разницы в диаметрах шкивов не удается, следует применить редуктор.
5. Под барабаном необходимо закрепить лоток, по которому подготовленный материал будет подаваться в матрицу.
6. В стенках трубы, используемой в качестве заготовки для матрицы, необходимо выполнить несколько отверстий диаметром 3 – 5 мм. Их надо распределить равномерно, чтобы воздух и вода выдавливались по всему объему брикета.
7. Снизу к матрице необходимо приварить фланец, к которому будет прикручиваться съемное дно. Это дно вырезается из стального листа в виде диска с проушинами.
8. Матрица приваривается или прикручивается к основанию под загрузочным лотком.
9. Из стального листа вырезаем круглый пуансон. Это просто диск, диаметр которого позволяет ему свободно входить в матрицу.

Шток изготавливается из трубы: достаточно диаметра 30 мм. Одной стороной он приваривается к пуансону, а другой — крепится к гидравлической установке.

Далее весь узел следует прикрепить к стойкам точно над матрицей.

Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.

После отключения гидравлической установки и извлечения пуансона изделие будет выталкиваться пружиной автоматически.

Обзор моделей оборудования

Стоимость неполной линии: 4 500 000 рублей

Комплектующие:

1. Дробилка для мелкой фракции. Модель: ДМ27 И ДМ35. Мощность: 35,5 Квт. Стоимость по закупочной цене: 500 000 рублей.
2. Сушилка. Модель: TYT-1300 или FET-RC1121. Производительность: 9 кВт. Сушит до 11 500 кг Сушилка. Мощность: 50 кВт. Температура тёплого воздуха до 300 градусов. Удаление влажности с 2 000 кг гранул в час. Стоимость: 2 000 000 рублей.
3. Гранулятор от китайского производителя. Модель: SKJ550 или КЛ600 с мощностью 55 кВт. Диаметр продукции от 10 мм. Стоимость: 1 000 000 рублей.
4. Охладитель. Модель: SKLN4. Стоимость: 1 000 000. Охлаждает до 2 300 кг пеллет в час. Мощность вентилируемого механизма: 20 кВт. С гарантией на 2 года.

Стоимость моделей указана без НДС и монтажа при установке. На сушилки и охладители показатели указаны с учетом влажности не больше 50 % на всю продукцию.