Топливные брикеты и пеллеты из опилок своими руками, оборудование для производства и отзывы

Топливные брикеты и пеллеты — что это такое?

 

 

 

 

 

 

 

 

Куча опилок

Древесные брикеты и пеллеты (топливо – общая группа) – изделия из модифицированной древесины (стандартное обозначение).

В эту группу входят как брикеты и пеллеты, изготовленные непосредственно из древесных отходов, так и изготовленные из всех других органических материалов, которые могут гореть.

Классификация

1. Белые. Гранулы лучшего качества. Изготавливаются только из пиломатериалов с минимальным содержанием коры. Эти гранулы имеют:
   • наивысшую теплотворную способность
   • самую низкую зольность
   • самую высокую стоимость на рынке.
2. Серые. Производится из сырья с высоким содержанием коры и почвенных включений. Их теплотворная способность ниже, а зольность и масса выше. Они применимы:
   • для частного использования в пеллетных котлах,
   • в небольших котельных.
3. Индустриальные. Сделаны из:
   • торфа,
   • каменного угля,
   • других промышленных отходов.
4. Агропеллеты. Из:
   • шелухи семян подсолнечника,
   • соломы,
   • других сельскохозяйственных отходов.

Торфяные пеллеты

Пеллеты характеризуются следующими гранулометрическими индексами:

• диаметр – от 6 до 25мм;
• длина – от 5 до 50мм;
• плотность – от 1000 до 1400кг/м3;
• влажность — от 8 до 10%;
• насыпная масса – 500 – 600кг/м3;
• зольность – не более 5%;
• истирание.

Основные характеристики и теплотворная способность пеллет в зависимости от их вида приведены в таблице:

Тип пеллет	Теплота сгорания	Влажность	Зольность
«Белый» — пеллеты премиум-класса, из дерева без коры	17,2МДж/кг	8% -10%	0,3%
Индустриальный	17МДж/кг	8% -10%	0,7%
Агропеллеты	15МДж/кг	8% -12%	3%

Топливные брикеты в основном изготавливаются из древесины, но технология производства делится на несколько разных направлений.

Ниже мы рассмотрим их подробнее, так как принцип изготовления условно делится на два направления, каждое из которых включает в себя несколько подвидов.

Достоинства и недостатки пеллет

Как и любой продукт, пеллеты и брикеты имеют свои плюсы и минусы.

Достоинства

К несомненным преимуществам можно сразу отнести и то, что дрова в виде пеллет по сравнению с обычными дровами:

• занимают меньше места;
• они имеют более низкую влажность, что позволяет выделять больше тепла.

Пеллеты отличаются высокой насыпной плотностью, что позволяет транспортировать их с высокой эффективностью и минимальными трудозатратами.

Стандарт транспортировки пеллет:

• в мешках
• в больших сумках
• в сыпучих вагонах на железнодорожном транспорте.

Брикеты

Мы не будем подробно рассматривать низкое воздействие на окружающую среду.

Мы ограничиваемся информацией о низкой зольности и низком уровне выбросов CO2.

В процессе горения пеллеты выделяют столько углекислого газа, сколько растение использовало при своем росте.

Недостатки

Единственными недостатками являются:

• транспортные ошибки;
• нет четкой поставки пеллет в некоторые районы, где люди используют пеллетные котлы.

Другими словами, вам нужно стратегически запасать гранулы на разные случаи жизни. При транспортировке есть вероятность намокания пеллет, но это решается дополнительной естественной сушкой на месте использования.

Несмотря на то, что пеллеты транспортируются в закрытых емкостях во влагонепроницаемых кожухах, возможна перевозка пеллет навалом без каких-либо защитных мер.

Где можно использовать?

Использование топливных пеллет широко регулируется за рубежом. В России пеллеты пока получили широкое распространение только в западных регионах страны, где переработка древесных отходов уже является сложившейся отраслью.

Все, кроме твердотопливных, электрических и газовых котлов, в качестве альтернативы могут установить пеллетный котел. Это позволяет быть независимым от цен на газ или электроэнергию.

Нравится нам это или нет, но когда дело доходит до дров или электричества, пеллеты для отопления выигрывают по всем параметрам.

Помимо частного использования, пеллеты широко используются в промышленности как альтернатива покупному углю или другим видам топлива.

Примером может служить деревообрабатывающая промышленность, где в осенне-зимний период используются сушильные камеры и собственная система отопления.

Собственное производство пеллет дает вам выигрыш по нескольким пунктам:

1. Полное использование всех древесных отходов, начиная с лесного участка.
2. Снижает затраты на очистку и утилизацию отходов лесозаготовки. Последствие:
   • минимальное количество сотрудников
   • меньшая стоимость регистрации.
3. Полная переработка древесных отходов позволяет отказаться от закупки энергоносителей для отопления помещений и услуг когенерации в пользу автономного отопления. На практике это дает огромную экономию.

Оборудование для производства пеллет из опилок

Для того чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, необходимо приобрести или изготовить соответствующее оборудование: дробилку, сушилку, гранулятор пеллет.

Пресс. Можно купить готовый гранулятор небольшой мощности или использовать самодельный агрегат. В промышленных линиях используется гранулятор с цилиндрической матрицей, что обеспечивает высокую производительность.

Чтобы сделать гранулятор своими руками, следует купить или заказать плоскую матрицу с двумя роликами, которые проталкивают сырье через отверстия в матрице.

Важно, чтобы детали были изготовлены из качественного металла и имели тщательно подогнанные и отполированные поверхности. Вы можете узнать, как сделать пресс для пеллет, на форумах ремесленников или посмотрев видео ниже.

Чоппер. От этого агрегата можно отказаться, если в качестве сырья использовать мелкие сухие отходы, оставшиеся от переработки древесины в производстве.

Если фракция сырья для производства пеллет велика, дробилку можно смонтировать с помощью нескольких десятков дисковых пил, насаженных на один вал.

Сушилка. Изучив, как устроена сушилка, можно найти простую конструкцию барабанного типа. В длинный барабан, изготовленный из металлических бочек и оснащенный внутри смесительными лопастями, подается нагретый воздух с помощью тепловой пушки.

Сырье перемещается во вращающемся барабане и сушится. Вращение обеспечивается электродвигателем, подключенным через ременную передачу или шестерню.

Самодельные грануляторы

Хотя для производства пеллет необходимо много оборудования, основным устройством является гранулятор. С его помощью из сырья изготавливают пеллеты. Существует несколько моделей грануляторов:

Винт. Устройство похоже на домашнюю мясорубку. Тот же червячный вал и матрица — решетка, через которую продавливается сырье. Их можно использовать для мягкого сырья, такого как солома. Древесина, даже хорошо наколотая, «не тянет» — не хватает усилия.

В принципе, при достаточной прочности деталей можно поставить и более мощный двигатель.

Принципиальная схема шнекового экструдера (гранулятора)

• С плоской матрицей. Имеется металлический круг, в котором делаются отверстия необходимого диаметра (обычно 3-4мм). Это зубчатые валы, которые проталкивают сырье через отверстия, образуя гранулы.

Устройство основного узла гранулятора с плоской матрицей

• С круглой матрицей. Идея та же, только матрица выполнена в виде кольца, соответственно ролики в другой плоскости. Этот вариант имеет большую вместимость, но грануляторы такого типа своими руками изготавливаются редко.

Устройство гранулятора с цилиндрической матрицей

Простейший шнековый экструдер. Его часто используют для уплотнения кормовых смесей, но можно использовать и для производства топливных пеллет из мягкого сырья. Если вам нужно изготовить оборудование для производства пеллет, это самый простой вариант.

При условии, что вы умеете работать на токарном и сварочном аппарате.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом подобном оборудовании, шнековый гранулятор имеет матрицу. В этом случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из гораздо более толстой пластины. Вторым важным узлом является карданный вал. Все эти детали можно сделать своими руками.

Как — нет смысла описывать словами, смотрите видео.

Изготовление матрицы для готового болта.

винт и матрица «упакованы» в корпус или втулку. Как это сделать, смотрите в следующем видео.

После сборки основного узла необходимо установить двигатель с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Вы можете запустить.

Производство

Производство пеллет нельзя назвать сложным процессом, но требуется качественное оборудование.

Если при производстве арболита рубильная машина была важным элементом производства, то в случае с производством древесных пеллет – лишь одним из необходимых, но не самым дорогим.

Пресс-гранулятор является сердцем производства.

Именно он распространяет конечный продукт – прессованные древесные гранулы.

Часто удается упростить производство, заменив технологические циклы. Однако при производстве пеллет допускается упрощение только в конструкции пресса, что напрямую связано с эффективностью работы установки.

Очень похожий внешний вид имеет гранулятор, который используется для производства кормовых смесей из мясокостной муки, и гранулятор, который используется для производства пеллет.

Несмотря на схожесть, комбикормовый завод не сможет производить гранулы нормальной плотности для топливных пеллет из-за:

• особенности используемых материалов;
• расчетных нагрузок.

Почему это так, более подробно обсуждается ниже.

Технология

Технология производства пеллет, как и большинства видов брикетов, основана на лигнине.

Это вещество выделяется при непосредственном производстве пеллет (брикетов).

Чтобы пеллеты получились в соответствии с требуемыми параметрами, необходимо соблюдать несколько правил, благодаря которым и получается желаемый продукт.

Не всегда на входе у нас либо чисто опилочная масса, либо обрезки с пилорамы.

Сырьем также могут быть ветки с участков в лесу. Но выгодно, когда само производство рядом. Сырьем могут быть:

• опилки,
• стружка из цеха.

Суть технологии заключается в придании сырью, независимо от его первоначальной формы, необходимых размеров и влажности непосредственно перед прессованием.

Этапы

Рубка щепы

Первый этап, на котором древесные отходы измельчаются для последующей сушки.

Нюансы кроются в габаритах сырья.

Если производство пеллет мощное, с измеримыми показателями по массе выпускаемой продукции в час, оборудование сможет легко перемолоть в щепу без предварительной обработки:

• пни,
• упавшие стволы деревьев,
• прочие отходы.

Обычный измельчитель РМ-200 может обрабатывать только ветки и ветки, не превышающие размеры загрузочного отверстия.

Шнековые и роторные рубильные машины для крупных древесных отходов относятся к устройствам более высокого класса, они могут перерабатывать несколько тонн древесины в час.

Сушка

Сушка щепы необходима по двум причинам, и соблюдение этих норм важно для правильного проведения технологического процесса.

Предварительная сушка достигается путем штабелирования щепы без принудительной сушки на сушильных линиях, хотя возможен и такой вариант предварительной сушки.

Первоначальное измельчение не всегда дает желаемый результат от измельчителя. Перед отправкой полученной щепы на помол ее необходимо высушить, так как измельчитель основан на физических свойствах сухой щепы, а не сырой.

Второй важный момент заключается в том, что для выделения лигнина, содержащегося в клетках древесины, и склеивания частиц в прессе необходима определенная влажность, и эта влажность также регулируется с точки зрения качества получаемого продукта.

Доизмельчение

Измельчитель ПМ-7

Следующим этапом после сушки является измельчение щепы до размера, приемлемого для переработки в грануляторе.

Стружку измельчают в молотковых мельницах.

В результате размер сырья уменьшается до значений не более 4мм в каждом измерении.

Этот размер сырья также может быть получен при наличии измельчителя.

Сырье поступает в него в виде:

• щепы,
• кореньев,
• пней,
• ветвей,
• обрезков с пилорамы.

Именно из-за размера матрицы гранулятора требуется соблюдение размеров фракции сырья.

Увлажнение

Качество продуктов, получаемых на выходе из гранулятора, регулируется влажностью сырья.

Средняя влажность опилок или измельченной щепы, поступающих в гранулятор, должна быть от 7 до 10%, так как это наиболее оптимальное соотношение влажности сырья к его объему.

Влажность, как было сказано выше, лучше доводить от минимальной до оптимальной, чем прокладывать линии сушки сырья с отбором проб и замерами влажности.

В барабанных увлажнителях сырье, проходя через загрузочный барабан, подвергается действию горячего пара, который проникает в массу сырья и конденсируется на поверхности опилок. Это оптимальный вариант увлажнения.

Соотношение молекул воды в паре по объему позволяет точно отрегулировать общий объем воды на всю массу проходящего сырья.

Производство

Пресс-гранулятор для производства пеллет имеет в своем устройстве так называемую матрицу.

Она может представлять:

• плоскую металлическую поверхность
• круглую (цилиндрическую) поверхность.

Прессы с плоской матрицей изначально были разработаны для использования там, где не требуется высокого давления в точках контакта:

• в грануляторе кормов,
• для химической промышленности.

Прессы с круглыми матрицами были разработаны для производства пеллет с самого начала.

После начала применения валков и плоских матриц из металлов и высоколегированных сплавов появилась возможность использовать модели грануляторов с плоскими матрицами при производстве окатышей.

Матрица по своей конструкции представляет собой металлическую деталь толщиной 3см, с отверстиями от 6-10мм в зависимости от исполнения.

Ролики в зоне контакта с матрицей под действием давления измельчают сырье и проталкивают массу через отверстия в матрице, на выходе из которых ножи срезают выходящие цилиндрические гранулы.

Рабочая температура в зоне контакта может достигать высоких температур, но оптимальная температура составляет 100-120 градусов Цельсия.

Именно при этой температуре, когда волокна и клетки древесины измельчаются, лигнин, выделяющийся под действием влаги, содержащейся в сырье, склеивает древесную массу.

Уплотнение древесины в этом случае по сравнению с поступающим сырьем достигает трехкратного размера.

Категорически не рекомендуется превышать установленные пороговые значения пределов температуры и влажности.

При чрезмерно высоких температурах и нормальной влажности не происходит качественного склеивания необработанной древесины, а при повышенной влажности пар внутри пеллет разрывает сами пеллеты.

Эти причины могут сделать недействительным весь процесс грануляции с высоким процентом отбраковки.

Именно поэтому многие модели грануляторов также имеют встроенный охладитель пеллет. Гранулы очень высокого качества получаются при соблюдении всех температурных и других условий на выходе. Ниже мы рассмотрим примеры оборудования.

Оборудование

Оборудование для производства древесных пеллет производится многими предприятиями. Кратко рассмотрим основные модели машин для производства пеллет из опилок.

Отечественные производители

1. Пресс-гранулятор МЗЛП-200, г. Москва:
   • производительность до 100кг в час,
   • мощность двигателя 5,5кВт/ч,
   • диаметр гранул 6мм,
   • цена 150 тысяч рублей.
2. Щепорез МП-5, Ижевск:
   • производительность 5м3/час,
   • мощность двигателя 40кВт/ч,
   • стоимость от 190 тыс. руб.
3. Измельчитель молотковый МИ-3, Ижевск:
   • производительность 1 тонна в час,
   • мощность двигателя 40кВт/ч.
   • стоит от 360 тысяч рублей.
4. Аэродинамическая сушка, ООО «Купец», г. Пермь:
   • общая мощность 7кВт/ч,
   • производительность до 400кг/ч,
   • цена 15,6 тыс. долларов США.

Зарубежные производители

1. Сушильный барабан для пеллетного сырья, Германия-Китай, поставщик АзияТехноИмпорт, Новосибирск:
   • общая мощность 15кВт/ч.
   • размеры 1,5х12м.
2. Пресс-гранулятор CPM (California Pellet Mill), США/Нидерланды:
   • производительность до 5000кг в час,
   • мощность двигателя от 90 до 500кВт/ч,
   • диаметр гранул в зависимости от модели,
   • цена от 160 000 евро.
3. Гранулятор пеллет серии SKJ2, Германия-Китай.
   • мощность двигателя 3кВт,
   • производительность до 50кг/час,
   • стоимость 80 тысяч рублей.
4. Бункер охлаждения пеллет SKLN, Германия-Китай.
   • мощность двигателя 60кВт/ч,
   • производительность до 1500кг/ч.

Процесс производства пеллет на производстве показан на видео:

Читайте также: Какой смеситель для кухни лучше выбрать, правильно

Преимущества гранул перед дровами

В предыдущей главе мы представили некоторые преимущества пеллет. Теперь предлагаем выделить все их преимущества перед недорогим твердым топливом – дровами:

• за счет высокой плотности и низкой влажности удельная теплота сгорания пеллет составляет 5кВт/кг, а высушенная древесина дает максимум 4,5кВт;
• по тем же причинам КПД пеллетных котлов составляет 80-85% по сравнению с 75% традиционных котлов на дровах;
• мелкая структура и прочность пеллет позволяют автоматизировать процесс подачи топлива и управления горением;
• поскольку производители не используют химические добавки при производстве пеллет, топливо не уступает древесине по экологичности;
• низкая зольность (для изделий из древесины — 0,5-1%, для агропеллет — до 4%) позволяет увеличить интервал между чистками теплогенераторов до 7 суток.

Важный момент. Древесина сохнет до 15% влажности за 2 года, поэтому домовладельцы редко сушат и топят свежесрубленными дровами. Фактическая теплоотдача в этом случае составляет 2–2,5кВт/кг с поправкой на КПД котла.

Сколько при этом образуется золы и сажи, можно легко определить, ежедневно очищая устройство.

У пеллет есть и недостатки. Топливо стоит в 2,5-3 раза дороже свежесрубленных дров, цена автоматизированных теплогенераторов также выше по сравнению с обычными котлами ТТ.

Львиная доля этой стоимости приходится на пеллетную горелку и электронный блок управления.

Покупать пеллеты нужно в закрытых мешках или устроить дома сухое место для хранения, например, закрытый контейнер. В отличие от древесины, пропитанные влагой гранулы просто рассыпаются в пыль и не пригодны для дальнейшего использования.

Как своими руками сделать пеллеты из опилок, соломы или лузги

В первую очередь необходимо произвести тщательный расчет целесообразности данного мероприятия. Если сырье для пеллет бесплатно или владелец получил его за бесценок, реализация идеи будет прибыльной.

Для производства пеллет необходимы два компонента: сырье и оборудование. Опилки, мякина или солома тоже подходят не всем, их нужно предварительно подготовить:

1. Только мягкая древесина может производить качественные пеллеты. Опилки лиственных пород придется смешивать с более мягкими, иначе гранулы не образуются – пеллеты рассыплются в порошок и при сгорании дадут много золы.
2. Важную роль при производстве пеллет играет влажность опилок – она должна быть 12%.

Более влажные опилки придется предварительно просушить (солома и мякина, как правило, изначально хорошо высушиваются), а просушенное сырье увлажнить, иначе гранула не образуется.

3. Опилки крупной фракции следует измельчать, т.к. в гранулятор подаются опилки или солома, предварительно порезанные на мелкие кусочки.

Исходя из этих требований, можно вручную определить количество устройств на линии производства пеллет:

• дробилка для первичного измельчения веток, щепы и коры;
• сушильная или сушильная камера;
• еще одна дробилка для более тонкого и качественного измельчения опилок;
• увлажнитель опилок;
• гранулятор;
• охладитель пеллет.

О каждом из этих приспособлений нужно рассказать подробнее, но самое главное – это рабочий инструмент – гранулятор или пресс для выдавливания гранул.

Предварительная обработка опилок

Сырье для пеллет перед прессованием должно пройти несколько стадий подготовки:

• грубая шлифовка, при которой срезаются ветки, кора, сучки и другие твердые и крупные фрагменты, которые могут быть захвачены при разламывании опилок. Для этих целей необходимо использовать дробилку, способную измельчать опилки размером до 1,25см³.

Вы можете избежать этого этапа, если будете использовать качественные опилки мебельного или столярного производства, солому или лузгу.

• Опилки следует сушить в специальных камерах с высокой температурой. Влажность материала после этой стадии не должна превышать 8-12%.
• В малых молотковых дробилках высушенные опилки измельчаются до фракции 1,5 мм. Солому режут специальными ножницами.
• Чтобы опилки или порошок сена рассыпались, их нужно снова увлажнить. Опилки хвойных пород опрыскивают водой, а опилки дуба или бука обрабатывают горячим паром.

Внимание! Пеллеты из соломы сделать гораздо проще, чем из опилок. Солому не нужно сушить, она измельчается ножницами, а не дробилками, а благодаря мягкости солому гораздо легче проталкивать через отверстия гранулятора.

Меньше оборудования, меньше энергии затрачивается на грануляцию — в результате снижаются затраты на производство пеллет.

Прессование сырья

Гранулятор – самое ответственное и самое дорогое оборудование для производства топливных пеллет. Это устройство можно купить, но мастера, имеющие доступ к токарному станку и сварочному аппарату, могут изготовить пресс-гранулятор своими руками.

Существует несколько видов грануляторов:

1. Винтовой пресс напоминает обычную мясорубку – в нем движется тот же вал, а масса измельченных опилок продавливается через матрицу с отверстиями.

Сделать такой пресс своими руками несложно, но его мощности может не хватить для гранулирования опилок, для соломы и мякины больше подойдет шнековый гранулятор.

2. Плоские прессы – самый популярный вид оборудования в отечественном производстве пеллет.

Опилки ссыпаются в загрузочный бункер, на дне которого смонтирована матрица с отверстиями, по этой плоской матрице катятся два зубчатых ролика, прижимая опилки к отверстиям, проталкивая их с образованием гранул.

Такой гранулятор вполне можно сделать самостоятельно, нужно только уметь пользоваться фрезерным станком и токарным станком. В продаже есть пресс и детали, позволяющие просто собрать устройство из готовых деталей.

Достаточно приобрести электродвигатель и металлическую матрицу, после чего из всех частей предстоит собрать пресс-гранулятор.

3. Прессы с цилиндрической матрицей считаются наиболее производительными, поэтому их чаще всего используют в промышленных масштабах.

Принцип их работы такой же, как и в предыдущем грануляторе, только зубчатые валики находятся внутри большого цилиндра с отверстиями и катятся по его стенкам, проталкивая массу измельченных опилок.

Снаружи устанавливается нож, который нарезает гранулы нужной длины.

Совет! Самодельные грануляторы опилок, как правило, не обладают большой мощностью, поэтому работают достаточно медленно.

Чтобы не стоять все время возле бункера и не засыпать сырье, можно сделать винтовой конвейер, по которому опилки будут двигаться в бункер гранулятора с определенной скоростью.

Окончательный этап

В процессе прессования опилки нагреваются до 70-90 градусов, в таком виде гранулы очень ломкие, легко крошатся и ломаются. Поэтому гранулы необходимо охлаждать сразу после выхода из гранулятора.

Для этого их укладывают на плоские поддоны и обдувают прохладным воздухом или дают остыть в естественных условиях.

После остывания гранулы затвердевают, их уже не так просто сломать. Теперь необходимо просеять пеллеты, чтобы отделить несформировавшиеся части, пыль и мелкую древесную пыль – все это приводит к тому, что на стенках котла появляется избыток золы.

Просеянные гранулы опилок можно сложить в полиэтиленовые пакеты и хранить до следующего отопительного сезона.

Важно! В помещении, где хранятся пеллеты из опилок, необходимо строго соблюдать нормы пожарной безопасности, ведь материал легко воспламеняется.

Виды гранулированного биотоплива

Производство топливных пеллет предполагает использование различных видов сырья, в основном:

• отходы деревообработки (стружка, опилки, некондиционная древесина);
• отходы переработки сельскохозяйственной продукции (лузга зерновых, лузга подсолнечника, солома и др.);
• отходы птицефабрики (куриный помет);
• торф.

По сравнению с древесными пеллетами пеллеты из соломы и другого сырья проигрывают по теплоотдаче, зольности и выбросам. Однако их производство позволяет использовать отходы с максимальной пользой.

Для домашней котельной рекомендуется использовать пеллеты из древесных отходов, которые делятся на 2 категории:

• «Премиум класс» — изготавливается из сырья высокой степени очистки, т.е. сухих опилок и мелкой щепы, содержание коры минимально. Они отличаются высокой стоимостью.
• Технический сорт – более высокий процент содержания коры, допускается включение примесей в виде хвои, листьев. Такое топливо дешевле. Его использование требует регулярной чистки котла и дымохода из-за относительно высокой зольности.

Чтобы минимизировать затраты на отопление дома, некоторые владельцы твердотопливных котлов делают пеллеты своими руками.

Однако производство пеллет в домашних условиях требует неограниченного доступа к бесплатному (или очень дешевому) сырью соответствующего качества.

Следует отдавать предпочтение древесному сырью, так как нежелательно использовать пеллеты из соломы и другие отходы в качестве топлива для бытовых котлов.

Требования к сырью

Производство пеллет из опилок состоит из нескольких этапов, одним из которых является сушка сырья. Перед глажкой ее влажность должна быть доведена до 8-12%, это необходимое условие.

В противном случае при прессовой грануляции из древесного сырья будет выделяться недостаточное количество лигнина и гранулы получатся ломкими.

Кроме того, топливные пеллеты с остаточной влажностью более 15% не подходят для сжигания в котлах, так как это значительно снижает КПД котлоагрегатов и приводит к избыточному сажеобразованию.

Поэтому технологический процесс требует использования хорошо просушенного сырья. А если исходная влажность стружки и опилок высокая, то потребуются серьезные финансовые затраты на сушку, так как она осуществляется с помощью электрооборудования.

Внимание! Перед планированием установки линии по производству пеллет необходимо определить влажность имеющегося сырья. Затраты энергии на сушку могут сделать производство пеллет нерентабельным.

Древесное сырье с повышенной влажностью подходит для производства бытовых топливных брикетов, поскольку там технология предполагает использование воды при приготовлении смеси для прессования и сушки «полуфабрикатов» на открытом воздухе.

Также следует отметить, что качественные пеллеты DIY получаются из древесины хвойных пород благодаря высокому содержанию смолы.

Гранулирование опилок, полученных при переработке тополя, ивы и липы, дает не очень хороший результат – гранулы имеют низкую прочность.

В чем заключается технологический процесс изготовления пеллет

Весь технологический процесс производства гранулированного твердого топлива делится на несколько этапов.

Схема технологических стадий производства пеллет

• Начальная подготовка и предварительное измельчение сырья. Древесные или сельскохозяйственные отходы по возможности сортируются, очищаются от ненужных загрязнений и передаются на линию дробления первичного материала.

Стационарная рубительная машина

Обычные стационарные или мобильные дробилки, которые используются на лесозаготовительных или деревообрабатывающих предприятиях, а иногда даже и в частных хозяйствах, на выходе дают щепу размером 30-50мм и толщиной 1-2мм.

• Следующий обязательный этап – сушка измельченного сырья. Для дальнейшего производственного процесса требуется, чтобы остаточная влажность древесины не превышала 12÷14%.

Для этого сырье направляется в сушилку, барабан или принцип действия аэрации.

Сушилка с аэродинамическим принципом действия

• Высушенная древесина передается на линию тонкого измельчения. Чаще всего здесь применяют молотковые мельницы (мельницы), которые доводят щепу до состояния мелких опилок или даже «древесной муки».

Максимальная фракция древесных частиц на выходе не должна превышать 4мм. Типичная плотность материала на выходе из этой производственной линии составляет около 150кг/м³.

Молотковая мельница доводит сырье до необходимой мелкой фракции

• Часто после сушки и окончательного измельчения остаточной влаги в измельченном сырье недостаточно для образования прочных гранул.

Чтобы устранить эту проблему и довести влажность до необходимых 10-12 процентов, проводят цикл водоподготовки – пропитывание сырья горячим паром или обычной водой.

Пар используется, когда в качестве сырья используются твердые породы дерева или старая древесина, пролежавшая несколько лет. Для более мягких сортов обычно используют погружение в воду.

• После достижения необходимой влажности сырье передается на линию прессования. В специальных установках его прессуют через фильеры с коническими отверстиями определенного диаметра.

Особая форма каналов способствует максимальному уплотнению опилок, к тому же под действием давления и неизбежного повышения температуры в древесине находится особое вещество — лигнин, который всегда входит в ее биохимический состав.

Лигнин способствует прочному связыванию мельчайших фрагментов в достаточно плотную структуру окатышей.

Формованные гранулы, выходящие из цилиндрической головки

Матрицы могут быть цилиндрическими или плоскими.

Спрессованное в цилиндрические брикеты сырье разрезается специальным ножом при каждом полном обороте фильеры, что обеспечивает соблюдение ориентировочных линейных размеров получаемой окатыши.

Примерная схема прессования окатышей через цилиндрическую матрицу

Цилиндрические штампы чаще всего используются в стационарных промышленных установках. В компактных моделях грануляторов предпочтительны плоские матрицы с двумя и более валками.

В небольших установках чаще используются круглые и плоские матрицы

• Гранулы, полученные на выходе из линии прессования, охлаждаются, так как они могут иметь температуру 65 ÷ 90 градусов, высушиваются естественным образом

Затем упаковываются в мешки и отправляются на склад готовой продукции, в торговые сети или непосредственно потребителям.

Видео: полный производственный цикл изготовления пеллет

Топливные брикеты

Существует два основных типа топливных брикетов, которые отличаются как способом производства, так и свойствами продукта. Из этих двух типов ремесленники взяли некоторые правила и включили их в домашнее производство. Кто-то более успешен, кто-то нет.

Брикеты, как более тяжелый вид пеллет, широко используются в быту.

RUF брикеты

Брикеты первого типа производятся по оригинальному методу RUF, который характеризуется изготовлением прямоугольных брикетов на гидравлическом прессе.

Изготавливаются из опилок или аналогичного сырья под давлением 200-300 атмосфер.

Брикеты выглядят как яркие кирпичи с хорошо заметной структурой опилок.

Машины RUF имеют более длительный срок службы без сервисного вмешательства, чем машины PINI KAY, из-за повышенного износа шнека в зоне контакта с выпускным отверстием.

PINI KAY брикеты

Второй вид брикетов, по технологии PINI KAY (Пини Кей), производится на шнековых прессах (как на мясорубке).

Для них характерно наличие высокого давления в зоне брикетирования с последующей термообработкой.

Эти брикеты имеют вид шестигранных цилиндров с отверстием в центре.

Снаружи они имеют темно-коричневый цвет благодаря термообработке, что повышает их прочность и значительно продлевает время горения.

По сравнению с брикетами RUF брикеты PINI KAY имеют:

• более длительное время горения
• большую теплотворную способность.

Это компенсирует баланс сил на рынке сбыта.

Существует третий тип оборудования для производства брикетов. Это комбинация некоторых технологий первого и второго производителей. Способ производства данного оборудования – ударно-гидравлический.

Необходимое ударное давление создается:

• гидравлическим прессом,
• однокривошипным прессом.

Электродвигатель вращает маховик, который через зубчатый механизм многократно увеличивает крутящий момент и передает его на поршень, сжимающий сырую древесину в зоне контакта.

В основном брикеты используются как альтернатива обычным дровам, как топливо для твердотопливных котлов. Если пеллеты можно дозировать автоматически дополнительными устройствами, то брикеты в большинстве случаев укладываются вручную.

Изготовление брикетов в домашних условиях

При должном изучении сути технологии изготовить топливные брикеты своими руками вполне реально. Разница в качестве будет заключаться только в том, может ли быть достигнуто требуемое давление в пресс-форме или нет.

Рассмотрим несколько вариантов производства брикетов.

Метод № 1: Народный

Из металла толщиной 4мм нужно сварить формы, объединенные в одну.

Кроме того, каждая из квадратных ячеек будет иметь крышку и свободный ход почти на половину глубины формы.

Затем нужно будет сварить своеобразный каркас, в основании которого будет основа, на которую ляжет форма.

После того, как опилочная масса уложена, обильно смачивается водой, сверху укладывается крышка и опилки уплотняются в формах с помощью обычного гидравлического домкрата.

Метод № 2: Кулибинский

Суть метода заключается в поиске однокривошипного пресса, настройке его на нужное состояние с целью увеличения хода поршня с исходных 5см до 20см.

Осуществляется путем добавления в конструкцию кривошипно-шатунного механизма эксцентрика и замены рамы пресса для установки втулки приема опилок. Метод подходит для небольших лесопильных заводов. Вариантов такого улучшения множество:

• увеличение диаметра гильзы и поршня,
• уменьшение диаметра гильзы и поршня,
• увеличение производительности пресса в единицу времени и т.д.

Метод № 3: Частно-предпринимательский

Пресс для топливных брикет своими руками

Сводится он к тому, что при сборе инициативной группы собрать необходимые комплектующие и сделать простой пресс по чертежам.

Он может быть:

• гидравлическим,
• ударного типа,
• шнековым.

В зависимости от выбранного типа вам придется приобрести необходимые ключевые узлы.

1. В случае винтового пресса это будет матрица с винтом.
2. Для гидравлики нужен гидравлический пресс.
3. В случае с барабанами можно просто иметь неисправный пресс или собрать его из чего-то конструктивно подходящего по дизайну. Ударный пресс характеризуется:
   • мощной станиной,
   • мощным маховиком,
   • относительно низкой мощностью двигателя.

Кроме того, есть технические навыки и осознание того, что именно в решении технических задач и будет заключаться успех начинания в этом деле.

Стоимостной баланс готового оборудования прямо пропорционален времени, затраченному на это оборудование при проектировании и производстве. Можно просто найти чертежи и сделать их.

Подводя предварительные итоги: если есть постоянно пополняемая ресурсная база, возможный рынок сбыта, то почему бы и нет?

Способы продвижения и сбыта

Конечно, постепенно растет сегмент частников, использующих твердотопливные котлы мощностью до 100кВт, которые сегодня потребляют около половины отечественного производства.

Однако в ближайшее время доля розничных продаж на рынке пеллет значительно сократится в связи с появлением нового класса покупателей топливных пеллет, которые сжигают их в котлах мощностью 250-1000кВт.

Например, для обогрева заводских цехов, тепличных и складских комплексов, бизнес-центры, жилые дома и даже коттеджных поселков.

Перечисляя наиболее эффективные каналы сбыта топливных пеллет, можно отметить следующие варианты:

Что лучше — дрова или топливные брикеты?

Суть в том, что на этот вопрос нельзя ответить однозначно.

Топливные брикеты выиграют в плане:

• складирования,
• теплотворной способности,
• времени, затраченного на прямое применение, как это было задумано покупателем.

Что касается качества, то все зависит от качества производства.

Как показывает практика, недобросовестные производители долго на рынке не задерживаются. Поэтому, если объявление о продаже брикетов наблюдается больше года, скорее всего качество присутствует.

Другой вопрос, выгодно ли их производить в лесных массивах? Выгодно, если он не продается там, где находится производство. Только гений маркетинга сможет продавать людям то, что они могут получить бесплатно.

Отзывы

Отзывы о топливном брикете обычно положительные, если нет возможности подключения газа или бесплатного источника тепла. Вот несколько отзывов:

1. Три года занимаемся отоплением евродрова, в том числе и торфяными брикетами. Очень доволен! Это удобно и экономически выгодно. От газа давно отказались — цены растут и растут.
2. Купил недавно блоки RUF на пробу — дрянь! Котел долго не выходит на максимальную мощность, горит и тлеет, температура не высокая. Правда потом взрываются, но очень долго.

На их глазах топил Пиничками — они гораздо лучше горят, очень быстро поднимается температура, как в ядерном реакторе. Но они неприлично дороже. Может у меня плохие ОРФ — мокрые!!

Котел DAKON 16 — но RUF горит намного лучше березовых дров — это факт!

2. Брикеты РУФ хуже воспламеняются в начале работы котла из-за меньшего отношения поверхности к массе.

В RUF (тех, которые обычно продаются в магазинах — RUF вообще производит брикеты для других размеров брикетов) брикеты имеют размер 150х60х100мм (размер стороны 100мм иногда может быть меньше).

Пиникеевские брикеты обычно имеют размеры 50х50х300мм (300мм — длина иногда может быть от 200 до 400мм), и самое главное брикет Пиникеевский имеет раскрытие около 15мм.

По этой причине пиникеевский брикет быстрее разгорается холодным огнём, но при метании брикетов особой разницы нет. С другой стороны, из-за отсутствия отверстия в РУФ и их более «плотной» формы в топку можно запрессовать больший вес.