Виготовлення пелет своїми руками - поради експерта - Свій будинок мрії
Сучасні автономні котли працюють на пелетах, які є циліндровими гранулами.
Для виготовлення пелет використовуються деревина, виробничі відходи лісопильної промисловості, деревообробного та меблевого виробництва. Крім цього освоєно виробництво агропеллет, для одержання яких у переробку йде солома, кукурудза, лушпиння соняшнику та інші подібні до них матеріали.
Вимоги до транспортування та зберігання такого палива значно нижчі, порівняно з рідким та газоподібним. Ця обставина сприяє зростанню популярності пелетів у господарів приватних домобудівель.
Для формування гранул необхідний тиск 300 атм., що діє в умовах підвищеного температурного режиму. У таких умовах із сировини виділяється лігнін, який поєднує між собою частинки в єдину гранулу. Розміри пелет знаходяться в межах: за довжиною – 10-30 мм, діаметром – 6-10 мм.
Внаслідок того, що при виробництві цього палива застосовуються тільки натуральні матеріали, то їх екологічність поза сумнівом. При горінні пелет у казані утворюється вкрай незначний обсяг вуглекислого газу, який можна порівняти з процесами розкладання деревини природним чином.
Які бувають сорти пелет?
Пелети прийнято класифікувати на такі види.
Паливо цієї групи прийнято відносити до преміум-класу. Його, як правило, використовують у сучасному високотехнологічному котельному устаткуванні. При згорянні утворюється кількість тепла 17,2 Мдж/кг при зольності 0,5%.
Такі пелети називаються індустріальними. У їх виробництві використовується, крім деревини, корадерев. Це паливо застосовується у котлах, у яких видалення золи здійснюється частіше. Теплотворність його знаходиться на рівні білих пелет, а зольність дещо вища – 0,7%.
Агропелети
Їх відносять до дешевого палива, що має стандартну якість. Як теплотехнічне обладнання для спалювання агропеллет служать великі котли, здатні працювати на такому паливі. В результаті горіння кількість енергії, що виділяється, дорівнює 15 МДж/кг, а зольність може бути більше 3%.
Форма гранул пелет та фізико-геометричні характеристики зумовлюють хорошу сипкість палива. Таким чином, з'являється можливість автоматизації подачі його в котел, що дозволяє працювати тривалий час автономно без участі людей.
Основні переваги
Висока екологічність палива є основною перевагою пелет. Процес їх спалювання супроводжується утворенням вуглекислого газу та пари води. Об'єм газу знаходиться на такому рівні, що засвоєння його рослинами не залишає жодного сліду в атмосфері.
При спалюванні пелетів можна здійснити процес піролізу, який застосовується в котлах, що мають тривалий період горіння.
Можливість автоматизації процесу завантаження палива практично виключає необхідність участі людини у роботі устаткування.
Компактність гранул суттєво знижує потреби у складських площах та спрощує їх транспортування.
Технологія виробництва пелет виключає необхідність введення до складу сировини різних добавок, що сприяє виділенню неприємних запахів при горінні.
У разі застосування палива високої якості показник тепловіддачі суттєво перевищує аналогічний показник у традиційного.тверде паливо.
Висока пожежна безпека пелет обумовлюється відсутністю процесів гниття або дебатування. Застосування якісного гранульованого палива та високотехнологічних котлів скорочують витрати на опалення.
Також є можливість освоїти виготовлення пелет власноруч, що призведе до зниження витрат. Слід розуміти, що з усіх безперечних позитивних якостях цього палива, вартість його значна.
Технологічний процес
Умовно процес отримання пелетів можна розділити на наступні стадії.
Подрібнення сировини
Для отримання необхідних виробництва розмірів матеріалу застосовуються дробарки, або ще називають рубальні машини. Необхідна ширина сировини становить 25 мм за товщини 2 мм.
Після цього потрібно зробити сушіння отриманого матеріалу. Зі зменшенням його розміру витрати енергії зростають.
Сушіння та додаткове подрібнення
Вологість при здійсненні технологічного процесу відіграє важливу роль, вона має бути 10+/- 2%. При її підвищенні потрібне проведення додаткового сушіння. У разі надмірно сухої сировини його доведеться зволожувати до необхідної величини.
Для сушіння використовується обладнання, яке за своїми конструктивними особливостями може бути барабанним або стрічковим. Використання стрічкової сушарки краще в плані безпеки експлуатації, незважаючи на те, що дорожче.
Нормальний технологічний процес пресування може бути здійснений за умови, що величина частинок сировини не перевищує 4 мм. Після підсушування сировина надходить додаткове подрібнення на дезінтеграторі.
Водопідготовка
При зниженні показника вологостідо 8% і менш украй важко пресування деревини. З метою досягнення необхідного рівня цього показника матеріал завантажується для зволоження у спеціальні агрегати. З цією метою добре підходять змішувачі шнекового типу, у яких використовуються пара чи вода.
Якщо сировина для виробництва пелет отримана з деревини твердих порід, то застосування пари дозволить зменшити характеристики міцності і підвищити пластичність. Конструкція деяких пресів така, що відпадає потреба у використанні пари.
Пресування
Цей процес проводиться на пресах різної конструкції, що відрізняються формою матриці. Вони можуть бути обладнані матрицею:
- круглий. Такі преси спочатку застосовувалися у харчовій та хімічній промисловостях, а також для виробництва комбікормів;
- плоских. Вони проектувалися для переробки ТПВ.
За наявності конструктивних відмінностей, принцип їхньої дії однаковий. Під впливом зусилля відбувається зминання матеріалу на матриці. У ході цього процесу відбувається продавлювання сировини через її отвори, а гранули, що виходять, зрізаються за допомогою спеціальних ножів. У ході такої обробки відбувається триразове ущільнення матеріалу.
Процес, що відбувається у робочій зоні преса, є адіабатичним. Стиснення у разі супроводжується зростанням температури до 100 градусів Цельсія. Значні навантаження, що впливають обладнання, вимагають використання матеріалів із високою міцністю.
Охолодження та очищення
Формування та якість гранул залежать від прикладеного зусилля та температури, що утворюється в ході процесу. При цьому максимально допустимою температурою є значення 120 градусів Цельсія. Перевищення його негативно відбиваєтьсяна якості виробу.
Отримані пелети мають бути охолоджені. В результаті чого відбувається їхнє сушіння та зміцнення. Потім слідує процедура очищення готової продукції для надання їй товарного вигляду.
Завершальним етапом виробничого процесу отримання пелет є фасування та упаковка в тару, обсяг якої відповідає потребам замовника.
Виробництво пелет в особистому господарстві
За наявності сировинної бази організація виробництва пелет у домашніх умовах буде гарною підмогою у господарстві. Організація технологічного циклу отримання гранульованого палива вимагає такого обладнання, як:
- пристрій для дроблення;
- пристрій для сушіння;
- сито;
- гранулятор.
Якщо деревна сировина є тирсою, то необхідність у використанні дробарки відпадає. Розмір тирси прийнятний для запуску їх у роботу. Як камеру для сушіння можна використовувати металеву бочку. Просіювання вихідного матеріалу за допомогою сита дає можливість видалити велику фракцію та неділові домішки, що негативно впливають на якість продукції. Основним агрегатом цього виробництва є гранулятор.
Процес виготовлення гранулятора
Перед виготовленням гранулятора важливо визначитися якого типу він буде. Конструкція гранулятора з плоскою матрицею доступніша для виконання в кустарних умовах, ніж виготовлення шнекового з циліндричною матрицею.
Влаштування малогабаритного гранулятора
Процес виготовлення гранулятора полягає в операціях зі збирання окремих вузлів, які можна придбати в готовому вигляді. До них належать такі модулі:
- електричний двигун;
- редуктор;
- робочий вузол;
- трансмісія.
Деякі деталі під силу виготовити самостійно.
Виготовлення матриці
Для її виготовлення необхідна товстолистова сталь, товщина якої має бути 8-20 мм. З неї вирізують коло із необхідним діаметром. У центрі круглої заготовки виконується отвір з діаметром, що відповідає валу електродвигуна. На поверхні диска проводиться перфорація, яка має форму зрізаного конуса, менша основа якого дорівнює діаметру готової продукції.
Складання пристрою
Два ковзанки черв'ячного типу монтуються на валу, який встановлюється на матриці в перпендикулярному напрямку до її площини. Ці шестерні роблять подрібнення та пресування матеріалу. При цьому відбувається вичавлювання сировини через отвори в матриці.
Установка робочого вузла здійснюється в корпусі, який є вертикальним циліндром. Монтаж повинен бути виконаний так, щоб обертання механізму нічого не заважало, але зазор був мінімальним.
У конструкції передбачаються отвори: угорі – для подачі сировини, знизу – для надходження гранул. Нижня частина оснащується ємністю їхнього прийому.
Приводом агрегату є електричний двигун, вал якого з'єднаний із робочим вузлом. Уся конструкція жорстко кріпиться до рами.
Робота малогабаритної установки
Виробництво пелет своїми руками не є складним при використанні саморобного гранулятора. Для цього проводиться завантаження в приймач, розташований у верхній частині пристрою, підготовленої тирси. При попаданні в робочу зону відбувається продавлювання її в отвір матриці. Проходячи через неї, сировина набуває форми і розміру,відповідний цим отворам. При цьому гранули одержують необхідну щільність. На наступному етапі виробництва здійснюється вилучення циліндрів з ємності накопичувача та виробляється їх сушіння.
Саморобне встановлення шнекового типу
Гранулятор із одним шнеком можна зробити самостійно. Його конструкція складається з:
- корпусу, який є сталевою трубою;
- шнека, який можна запозичити з обладнання, що стало непридатним;
- завантажувального вузла;
- приводу, як якого використовується електродвигун;
- редуктора;
- підшипника завзятого типу;
- голівки для профілювання.
