Пеллеты своими руками: самостоятельное изготовление гранулятора

Устройство и принцип работы

Основными элементами котла на пеллетах является:

• пеллетная горелка — могут быть ретортными и факельными. Ретортная выполняется в форме конической чаши, гранулы в нее подаются снизу, воздух для горения нагнетается вентилятором через боковые отверстия в реторте. Столб огня в ретортной горелке направлен , это следует учитывать при конструировании.

  Факельная горелка представляет из себя трубу, с одного конца которой происходит подача топлива, из другого выходит столб пламени, направленный горизонтально . Нагнетание воздуха происходит со стороны подачи пеллет.
• топливный бункер — служит для загрузки пеллет, объем бака в 200-300 литров обеспечивает бесперебойную работу в течение 3-ох дней.
• транспортировочная лента со шнеком — служит для подачи пеллет из бункера в камеру сгорания.
• корпус котла — выполняется из стали, чугуна или кирпича. Внутри корпуса находится теплообменник, который состоит из соединенных между собой труб.
• автоматика — контроллер подачи гранул, система автоматического розжига, датчик наличия пламени, датчик тяги, температурный датчик.

Пеллетное топливо, которое представляет из себя спрессованные гранулы размером примерно 10 мм, изготавливается из различных видов экологически чистых материалов — опилок, торфа, жмыха, коры.

Пеллеты засыпаются в топливный бункер, затем при помощи шнекового винта по конвейеру подаются в предтопку, а оттуда по внутреннему шнеку попадают на форсунку горелки. Происходит автоматический поджиг и гранулы сгорают, выделяя тепловую энергию. Зола после сгорания гранул поступает в зольник, который необходимо время от времени очищать.

1 Преимущества альтернативного материала

Брикеты из листьев также называют евродровами, потому что впервые они были изобретены в Великобритании. Со временем использовать экологичное прессованное топливо стало модно по всему миру, ведь оно имеет немало достоинств.

К главным преимуществам можно отнести следующие:

• Изготовить евродрова довольно просто. Даже неопытный мастер справится с этим делом, достаточно лишь приобрести пресс в магазине или сделать его самостоятельно.
• Длительное горение. Один брикет пылает от одного до четырёх часов, постоянно выделяя тепло.
• Небольшое количество искр и дыма.
• Для изготовления используются экологически чистые материалы. Оставшуюся золу можно применить в качестве натурального удобрения.
• Экономия средств. Стоимость кубометра альтернативного топлива гораздо ниже, чем такое же количество дров либо угля, причём теплоотдача несколько выше.
• Материал просто хранить. Пеллеты из листьев не занимают много места, их можно просто сложить в полиэтиленовые мешки и убрать в подвал. Кроме того, они способны длительное время находиться во влажных помещениях, сохраняя свои свойства.
• Брикетами можно топить все виды оборудования: кирпичные и металлические печи, котлы, камины.

Виды древесных пеллет

Заводы по производству пеллет изготавливают топливные гранулы двух типов: белые или светлые, и серые.

Светлые пеллеты

Производители отопительного материала относят пеллеты светлые к более качественному и экологически чистому сырью, не содержащему примесь золы или древесной коры. Чаще всего гранулированию подвергаются чистые опилки или очищенная от коры щепа, а также стружка. Еще одна особенность производства светлых пеллет — сушка сырья в специальных камерах, не имеющих контакта с твердым топливом. Объясняется это просто: во время работы сушильные аппараты, использующие обычные виды топлива, прогоняют опилки по рабочей камере вместе с продуктами горения, которые содержат и примеси золы. Это влияет на качество и зольность уже готовых гранул.

Серые пеллеты

Для пеллетного производства серых гранул подходит любое древесное сырье. Это может быть и горбыль, и кора, и бревна разных пород деревьев, и всевозможные отходы производства древесины. На цвет гранул влияет кора, а также процесс сушки. Некоторые производители добавляют к исходному материалу немного торфа или лузги подсолнечника, что удешевляет стоимость готового продукта. При сгорании гранул образуется немного кокса, а золоприемник котла приходится чистить гораздо чаще. Зольность серых гранул может доходить до одного процента.

Оборудование

Хозяин, рискнувший делать пеллеты своими руками, окажется перед дилеммой: покупать или делать гранулятор. Первый вариант многие сразу забракуют по трем причинам:

1. Высокие цены фирменного оборудования.
2. Низкая рентабельность.
3. Дефицитность товара.

Остается второе. Прежде, чем приступить к работе, необходимо определиться с выбором типа гранулятора. Он бывает с плоской матрицей и с кольцеобразной.

Гранулятор с плоской матрицей является менее затратным и более простым в изготовлении. Рассмотрим его как предпочтительный вариант.

В основном весь процесс сводится к проведению сборочных операций, а отдельные узлы, из которых он состоит, покупают. Необходимо будет позаботиться о наличии следующих модулей:

1. Электродвигатель
2. Редуктор
3. Исполнительный механизм
4. Трансмиссия

Некоторые детали можно сделать самому.

Изготовление рамы

Сборка агрегата осуществляется при наличии прочной и жесткой платформы. Это сварная конструкция из профильного проката (швеллер, двутавр, уголок). Применяют электросварку, резку с помощью болгарки и дрель для сверловки крепежных отверстий. Если установка планируется мобильного типа, то в углах основания рамы варятся проушины для крепления колес.

Рабочий узел гранулятора

Исполнительный механизм представляет собой цилиндрическую емкость, состоящую из двух секций. В одной из них крепится диск-матрица и пара специальных шестеренок, сидящих на общем горизонтальном валу. Цилиндрическая емкость соединяется цепной трансмиссией с электродвигателем через редуктор.

Матрицу выкраивают из металлического листа толщиной 8-10 мм. Сквозные отверстия с конусообразной поверхностью и меньшим диаметром, равным диаметру пеллет, придают им форму цилиндра при сжатии массы сырья. Диск крепится на вертикальном валу редуктора с помощью шпоночного соединения. Создание необходимого рабочего давления для производства гранул обеспечивается червячной парой, установленной в цилиндре.

Как работает установка

Когда агрегат собран, изготовить пеллеты уже не представляется большой сложностью. В приемную часть цилиндра засыпается готовая масса. Попадая в рабочую зону, она продавливается через матричное отверстие.

В результате опилки приобретают размер и форму цилиндров необходимой плотности. Затем извлекаются из накопителя и отправляются на сушку.

Гранулятор такой конструкции с успехом может быть применен на небольших деревообрабатывающих и зерноочистительных предприятиях.

Определение размеров

Определить размер будущего аппарата очень важно перед началом изготовления гранулятора из мясорубки. Всего нужно измерить следующие показатели:

Всего нужно измерить следующие показатели:

параметры сетки (частоту и диаметр ячеек);

Лучше всего использовать типовые чертежи, чтобы изготовить бытовой гранулятор комбикорма быстро и без долгих расчетов правильных размеров. Чертежи были составлены профессионалами, поэтому можно не переживать за успех в изготовлении прибора.

Так, например, диаметр корпуса должен составлять 54 миллиметра, а основные размеры подбираются пропорционально радиусу внутреннего вала, который равен 11-13 миллиметрам.

Свойства пеллет

Поскольку пеллеты являются продуктом лесопереработки, они обладают теми же потребительскими качествами, что и дрова — это экологически чистое топливо из возобновляемых ресурсов с невысокой стоимостью. К безусловным преимуществам гранул в сравнении с древесиной можно отнести:

1. 1. Чистота сгорания. Древесина выделяет большее количество несгоревших частиц.
2. 2. Эффективность. В пересчёте на массу гранулы дают при сгорании значительно больше тепла, чем дрова.
3. 3. Удобство в транспортировке. Благодаря высокой плотности и сыпучести топлива оно требует меньше транспортных объёмов и легко стандартизируется в фасовке.
4. 4. Пригодность для автоматизации. Это касается как подачи топлива в печь, так и своевременного начала и прерывания процесса. Большинство современных пеллетных печей — полностью программируемые системы, в которых сжигание полностью контролируется в соответствии с заданными параметрами.

Например, разрушение гранул может привести к взрывам пыли при обработке и транспортировке большого количества топлива из биомассы.

Содержание мелких частиц в объёме гранул связано их механической прочностью, которая, в свою очередь, зависит от множества факторов. Поэтому производители должны придерживаться строгих спецификаций в отношении таких важных характеристик, как прочность и содержание мелких частиц, теплотворная способность и зольность. Отклонения этих параметров могут влиять на качество выбросов при сжигании и долговечность сжигающих установок.

Преимущества

Самодельный гранулятор из комбикорма

Изготовление данного аппарата своими руками имеет множество преимуществ.

К наиболее весомым относятся:

• возможность хорошо сэкономить, не покупая гранулятор серийного производства;
• возможность самостоятельно выбрать размер гранул, производительность аппарата, мощность его электродвигателя и других важнейших характеристик;
• полезные свойства гранулированного корма по сравнению с иными видами.

Можно приготовить комбинированный корм, содержащий все необходимые витамины, микро- и макроэлементы, белки, жиры и углеводы в определенных, заранее заданных пропорциях.

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

Петропелет.

Петропелет разрабатывался для установки на промышленный котёл “Купер” Новосибирского “ОООТеплодар”.Горелка просто навешивается вместо нижней дверки котла на имеющеся на котле петли. Поэтому перейти с дров на пелеты занимает не более 3 минут.     Пеллеты не дрова, просто так на воздухе не горят. Для их горения необходим наддув, и условия наддува зависят от конкретного котла и других факторов. Поэтому Петропелет состоит из собственно жаровни, системы наддува и системы розжига.Также на горелке имеится  датчик горения.

Наддув. Для наддува я использовал вентиллятор от печки ВАЗ-2110 или т.п. Цена вопроса 850р. По производительности он явно с “перебором”, поэтому питать его приходится от 2,5 до 5 вольт. При болших напряжениях он просто выдувает пеллеты из камеры сгорания. Конечно же со временем я планирую применить какой-нибудь вентиллятор меньшей производительности.  Сразу оговорю, что вентилляторы типа “крыльчатка” не годятся. Только системы “беличье колесо” или их ещё называют “центробежные” или “улитка”. Прошло время и я подобрал более подходящтй вентилятор. Купил на АлиЭксперте.

Сравнение поддонов из различных материалов

Основное преимущество поддонов и паллет из опилок в их невысокой цене при аналогичных технических характеристиках, таких как срок службы и грузоподъемность.

По сравнению с деревянной тарой изделия из опилок обладают большей огнеустойчивостью и тяжелей разгораются, а также быстро тухнут без воздействия высокой температуры и открытого огня.

Составные поддоны, благодаря большей прочности материала, из которого сделаны бобышки, гораздо реже выпускают наружу шляпки гвоздей, поэтому перевозка любых товаров на них более безопасна.

Поддоны в форме штампованных плит полностью лишены этого недостатка, ведь они состоят из одной детали сложной формы и в них нет никаких гвоздей.

Пошаговая инструкция для изготовления гранулятора своими руками:

• Первое с чего нам нужно начать это изготовление корпуса, для этого используем нашу трубу;
• Далее делаем матрицу;
• Изготавливаем посадочное отверстие и подгоняем матрицу;
• Делаем загрузочное отверстие и отверстие выхода готовых гранул
• Точим вал, крепим его к червяку для посадки на него роликов;
• Изготавливаем ролики и пуансон, собираем все в один узел. Понятие пуансон здесь подразумевает просто обычный вал для соединения роликов, а посередине его отверстие для соединения с валом от червячного редуктора;
• Изготавливаем перегородку между червячным механизмом и выгрузным отверстием, к валу крепим лопасти для выгрузки гранул;
• Крепим червяк;
• Делаем площадку под электродвигатель.

Изготовление корпуса

Как я уже говорил, для корпуса мы будем использовать обычную толстостенную трубу, диаметром от 50 см, если такую трубу вы не можете найти, то можно даже применять трубу меньших размеров, но производительность будет занижена.

Высота корпуса должна быть около 70 см. Где то в середине делаем посадочное отверстие под матрицу, для этого навариваем по кругу сваркой металл толщиной 2-3 см и высотой 3-4см, а затем протачиваем это на токарном станке по кругу, делая посадку более точной. При проточке нужно крепить трубу таким образом, чтобы не было ее биения, так как матрица должна быть перпендикулярна роликам.

Сверху корпуса у нас будет загрузка, а под матрицей выгрузка пеллет. Где то на расстоянии 15 см от нижней части матрицы, у нас будет площадка, разделяющая отсек выгрузки пеллет и червячный механизм. В этом месте нам нужно будет сделать перегародку, можно из обычного железа толщиной 3-5 мм.

Для этого достаточно вырезать ее болгаркой или резаком. Отмечается вырезаемый круг прикладыванием нашего корпуса к листу железу и обводом мела.

Перегородка должна будет иметь отверстие в центре, для прохода вала от червяка к роликам. Ее задача недопущение попадания пеллет и отсева на червячный редуктор. В этом же месте делается люк для выгрузки готовых пеллет.

Изготовление матрицы

Матрицу можно сделать из листового металла толщиной от 4 см. Для этого нужно сначала вырезать резаком примерный диаметр круга из листового металла. Затем этот металл нужно обработать на токарном станке, чтобы она плотно заходила в посадочное отверстие.

После подгонки матрицы, в ней нужно насверлить отверстия необходимым диаметром. Можно при покупке железа предусмотреть его на несколько матриц разных диаметров, но последующую делать только после того как будет нормально работать станок. Это позволит в следующей матрице учесть ошибки которые вы допустили при изготовлении первого экземпляра.

Для облегчения процесса сверления можно начертить в компьютере отверстия и по ним уже непосредственно ее сверлить.

Довольно удобный и современный способ изготовления матрицы, это использование станков по металлу с ЧПУ. Нарисовали в программе рисунок, и станок с помощью лазера вырежет вам нужную картинку.

Не забываем – после рассверливания, нужно сделать зенковку матрицы.

Работы на токарном станке:

• На червячный редуктор необходимо надставить вал и соединить его с валом роликов. Нам нужно выточить такой вал. Соединения вала должно быть обязательно через сквозной шплинт, чтобы в работе вал не поднимался с пуансоном. На валу нужно сделать переход от большего диаметра к меньшему. Это делается для того чтобы на данный переход подкладывать шайбочки и регулировать зазор между матрицей и роликами;
• Нужно выточить ролики;
• Вытачиваем пуансон.

Изготовление пеллетса дома: этап №2

Для приготвления пеллетса для рыбалки своими руками будем использовать обыконвенную механическую мясорубку.

Закладываем порцию теста в приемное отделение и крутим ручку. Тесто перемалывается достаточно легко, чрезмерных усилий прилагать не придется. После перкручивания должны получиться трубочки. Их складываем на поднос или другую емкость.

Отметим, что эти полоски не слипаются и легко отделяются друг от друга. Берем каждую полосочку и нарезаем уже на гранулы.

Гранулы просушиваем в духовке в течение 1 часа при температуре 60 градусов или выставляем их на солнце и выдерживаем на протяжении суток. После этого следует поместить их в герметичную емкость: пластиковуюбаночку с плотно закрывающейся крышкой или пакетик из плотного целлофана.

Несколько слов скажем о плотности гранул. Если нам необходимо получить пеллетс длительного растворения, то делаем тесто более твердым. Добавляем больше кукурузной и перловой муки и доливаем чуть меньше воды. Тесто чуть туже будет проходить черех отверстия мясорубки. Сушим гранулы таким же образом, как и в первом рецепте.

Если же нам необходимо получить более нежные насадки, то добавляем больше воды и меньше муки.

В гранулах можно сделать отверстия. Для этого необходимо продеть их через леску сечением 0,4 мм. Во время просушивания ждем часов 4-5, после чего извлекаем все насадки. В результате мы получим полноценный насадочный пеллетс.

Какие бывают сорта пеллет?

Пеллеты принято классифицировать на следующие виды.

Белые

Топливо этой группы принято относить к премиум-классу. Его, как правило, используют в современном высокотехнологичном котельном оборудовании. При сгорании образуется количество тепла, равное 17,2 Мдж/кг при зольности 0,5%.

Темные

Такие пеллеты называются индустриальными. В их производстве используется, помимо древесины, кора деревьев. Это топливо применяется в котлах, в которых удаление золы осуществляется чаще. Теплотворность его находится на уровне белых пеллет, а зольность несколько выше – 0,7%.

Темные пеллеты

Агропеллеты

Агропеллеты

Их относят к дешевому топливу, обладающему стандартным качеством. В качестве теплотехнического оборудования для сжигания агропеллет служат большие котлы, способные работать на таком топливе. В результате горения выделяемое количество энергии равно 15 МДж/кг, а зольность может быть более 3%.

Форма гранул пеллет и физико-геометрические характеристики обуславливают хорошую сыпучесть топлива. Таким образом, появляется возможность автоматизации подачи его в котел, что в свою очередь позволяет работать длительное время автономно без участия людей.

Что еще можно сделать из опилок

Когда влажные отходы деревообработки невозможно высушить в силу разных причин, то спрессовать из них пеллеты не получится. А вот наладить кустарное производство брикетов вполне возможно, хотя надеяться на большую производительность не стоит. Сырые опилки смешивают с водой и каким-нибудь вяжущим веществом (например, глиной или обойным клеем) и потом формируют из них брикеты.

Правда, здесь тоже нужен хотя бы ручной пресс, а лучше – гидравлический. Примеры конструкций таких станков представлены на фото:

Настоящие заводские брикеты, как и пеллеты, прочно склеиваются лигнином под большим давлением, но в домашних условиях этого добиться невозможно. Оттого и добавляется в смесь клеящее вещество, а плотность изделий выходит низкая, как и удельная теплота сгорания. После прессования и высушивания на улице получаются легкие «кирпичики», что прогорают в печи довольно быстро.

Устройство и принцип действия гранулятора из мясорубки

Чтобы понять, как работает самодельный гранулятор, для начала нужно рассмотреть принцип действия и устройство заводского прибора. Он состоит из нескольких основных частей:

• бункера, в который засыпают сырье — зерно и продукты с высоким содержанием белка;
• подающего механизма, за счет которого смесь продвигается внутри гранулятора;
• матрицы — диска с отверстиями для формирования пеллет;
• ножа, отрезающего на выходе утрамбованные гранулы;
• приемного бункера, в который высыпается готовый комбикорм.

При использовании гранулятора смесь сырья погружают в бункер, включают устройство, и будущий корм плотным потоком продвигается к матрице. После того как масса выходит из отверстий, нож автоматически обрезает ее. Небольшие продолговатые пеллеты падают в подставленную емкость.

Промышленные грануляторы способны обрабатывать, в том числе твердые корма и производят в среднем около 200 кг готовой смеси за час. Пользоваться ими очень удобно, но есть недостаток, стоят такие устройства дорого. При ограниченных финансах собрать гранулятор лучше своими руками, основой для него может послужить старая металлическая мясорубка механического типа. Возможности агрегата будут ограничены, и обрабатывать в нем получится только мягкие корма, но и такое устройство принесет большую пользу в хозяйстве.

В верхней части гранулятора из мясорубки можно прикрепить воронку для удобной загрузки сырья

Самодельный гранулятор состоит из нескольких частей:

• металлического корпуса мясорубки, выполняющего роль приемного бункера;
• шнека, подталкивающего кормовую смесь к выходному отверстию;
• покупной или самодельной матрицы — стального диска с просверленными частыми отверстиями;
• ножа для отсекания готовых гранул;
• шкива с ременной передачей — при включении он передает вращение на шнек мясорубки;
• двигателя 220 В, он необходим для приведения всей конструкции в работу;
• наружной емкости для приема готовых пеллет.

Устройство самодельного гранулятора практически полностью повторяет схему заводского прибора. Разница заключается в габаритах — домашний агрегат из мясорубки намного меньше. Кроме того, сборка у самодельного устройства менее надежная, а двигатель не такой мощный. Именно по этой причине для трамбования твердых кормов мясорубка не подойдет.

Пути реализации готовой продукции

Проанализируем потенциальных потребителей, которые нуждаются в пеллетах.

Сфера применения продукции:

1. Отопление жилых помещений. Пеллетные гранулы – топливо для пеллетных котлов и каминов. Они оборудованы специальным бункером, куда засыпаются пеллеты. Подача топлива происходит в автоматическом режиме через программный контроллер. Такой твердотопливный котел может работать без участия пользователя неделю! Человеку достаточно задать температуру и заполнить бункер.
2. Заправка автомобилей. Еще в прошлом столетии на дорогах появились грузовые машины, работающие на древесном топливе. Газогенератор преобразует в газ твердый материал. Использование биотоплива позволяет сэкономить полезное пространство в кузове, снизить расход.
3. Работа электростанций. У пеллетных гранул высокие энергетические показатели, низкая стоимость. Их используют на промышленных ТЭЦ и небольших газогенераторных электростанциях. Это экологически безопасное топливо.

В условиях роста цен на газ и нефть, повышения внимания к здоровью окружающей среды новый вид энергоресурсов становится все более востребованным. Открывая небольшой пеллетный мини завод с минимальными вложениями, мы должны быть готовы к расширению бизнеса в связи с активным ростом рынка.

Классификация пеллетов

По технологической классификации продукция разделяется следующим образом:

• Белые. Это премиум-класс. При изготовлении используется хорошо просушенная древесина без коры. Зольность топлива не более 0,5%, поэтому гранулированные изделия применяются для любых видов твердотопливного оборудования. Процесс очистки от золы проводится с регулярностью одного раза в месяц, выработка тепла составляет 17,2 мегаджоулей на 1 кг изделий.
• Индустриальные пеллеты. Это гранулы, в производство которых идет сырье с пылью, грунтом, корой, другими вкраплениями. Зольность высокая, выработка тепла также 17,2 МДж/1 кг топлива. Регулярность чистки камеры сгорания чаще, параметр указывается в технической документации к гранулам.
• Агропеллеты. Топливо, которому присвоен класс стандарт. В качестве сырья используется шелуха подсолнечника, гречихи. Отличительные особенности – темный цвет, малая теплопроизводительность (не более 15 МДж/1 кг), повышенная зольность. Но есть плюс – сниженная стоимость. Применяется альтернативное топливо на тепловых станциях и в котлах с функцией автоматической очистки. В противном случае чистить золу придется каждый день.

Технология изготовления пеллет

Технологическая цепочка производства топливных гранул очень короткая. Изготовление пеллет сводится к двум основным этапам: подготовительный и производственный.

Подготовительный этап

Сюда включается:

1. Сортировка сырья по видам
2. Удаление из фракций инородных предметов
3. Просеивание
4. Сушка

Влажность массы должна быть в пределах 8-12 %. Этот показатель сохраняется для гранул, чтобы обеспечить им высокую теплотворность.

Производственный этап

Готовую фракцию засыпают в приемный бункер, затем она попадает в пресс гранулятора. При спрессовывании, масса нагревается до температуры 70-90 °С. Лигнин становится мягким и склеивает опилки. Под давлением формируются гранулы. Затем их охлаждают и хранят.