Пелети своїми руками - обладнання та виготовлення

У зв'язку з постійно зростаючими цінами на газ, тверде паливо та електроенергію, багато домовласників замислюються про способи економії коштів. Одним з альтернативних варіантів є гранульоване паливо - пелети. Про те, як виготовити пелети своїми руками піде мова нижче.

види пелет

Цей вид палива виробляється з різноманітної біологічної маси, що має певну енергетичну цінність. Існують кілька основних варіантів біомаси, використовуваної в якості сировини для виготовлення пеллет:

деревні відходи, одержувані при заготівлі лісу та деревообробній галузі;
торф;
рослинні сільськогосподарські відходи;
відходи життєдіяльності домашніх тварин (наприклад, курячий послід).

На сьогоднішній день найбільш популярні і доступні деревні гранули. На них і зупинимося в цій статті.

Гранули - вигода і екологія

Під час згоряння традиційного палива в повітря потрапляє вуглекислий газ, що сприяє надмірному розвитку парникового ефекту, що шкідливо для людства. У деревині також є вуглекислота, проте її присутність там вкрай обмежена.

Таким чином, заміна традиційних джерел енергії на пелети сприяє зниженню парникового ефекту. Інша корисна властивість деревини, як палива - зниження виділення в атмосферу діоксиду, який вважається першопричиною так званих кислотних дощів.

переваги

Крім екологічності, даний вид палива має ще безліччю інших корисних якостей, серед яких:

відмінна тепловіддача - найкраща, ніж у дров, трісок або кори.
невисока зольність.
широка поширеність сировини для пелет.
зручність зберігання гранул за рахунок їх компактності. в результаті, гранули вимагають менше місця під складування, ніж інші види твердого палива.
пелети можна укладати безпосередньо впритул до житлових будівель, так як гранули не активні біологічно.
пелети щодо пожежобезпечні, оскільки не мають спор або запиленості.
в процесі виготовлення в пелети не додають ніякі небезпечні хімічні речовини.
завдяки щільній структурі, гранули не є небезпечними для алергіків.
в пелети можна перетворити практично будь-які відходи.
в результаті спалювання цього виду палива викидається набагато менше вуглекислоти, ніж у випадку з вугіллям.
пелетні котли оснащуються автоматичною подачею нових порцій палива, а тривалість горіння обмежується лише обсягом топки.
гранули можна виготовити своїми руками.
опалювати пелетами вигідніше, ніж іншими твердими видами палива або газом.

виробництво пелет

Пелети виробляються в промисловому масштабі, так і своїми руками. Вважається, що промислові гранули не настільки якісні, так як приватники зазвичай вибирають деревину з мінімальним відсотком зольності і незначною кількістю кори. Проте, для загального розуміння, опишемо коротко технологію, яка може використовуватися в промисловому виробництві пелет.

Етапи технологічного процесу

Первинне дроблення сировини.
Осушення сировини.
Вторинне (більш дрібне) дроблення.
Процес водопідготовки (насичення деревної основи паром).
Пресування.
Охолодження.
Завершальна фасування матеріалу.

Опишемо кожен етап процесу.

Первинне дроблення сировини

Початковий етап виготовлення полягає в подрібненні використаного сировини до певних меж - 25 × 25 × 2 міліметри. Така розмірність дає можливість якісного сушіння сировини в спеціальних сушильних камерах.

осушення сировини

Якщо сировина занадто вологе, воно буде погано спресовуватися. Такі гранули не придатні для використання. Таким чином, без сушіння обійтися не можна. В результати висушування кількість рідини в матеріалі скоротиться до 8-12% (оптимально - 10%).

Сушка - енерговитратний процес. В середньому на кожну тонну заготовок використовується енергія, що міститься приблизно в кубометрі деревини. У зв'язку з цим, використання колод або пиломатеріалів економічно невигідно, і використовуються кора або тирса.

вторинне дроблення

Перед пресуванням сировину не повинно бути більше 4 міліметрів за розміром. Для цього використовуються спеціальні дробильні пристрої (найкраще, якщо це буде молоткова млин). Середня вага матеріалу по виходу з дробарки дорівнює приблизно 150 кілограмам на кубометр.

Молоткова дробарка (млин)

водопідготовка

Найчастіше трапляється так, що висушений матеріал втрачає вологи більше, ніж необхідно. Як було сказано вище, оптимальна вологість дорівнює 10%. Якщо ж сировину занадто сухе (менше 8%), воно буде недостатньо добре склеюватися під час пресування. Щоб підвищити вологість до потрібного показника, матеріал опускають в ванну, де він просочується вологою, що виходить від пара або звичайної води. Пар застосовується перед пресуванням твердих порід деревини, для м'яких ж досить просочити сировину водою.

пресування

Після пресування готові циліндрики формуються за допомогою преса з матрицями циліндричної форми (матриці можуть бути і плоскими). В результаті проведеної роботи матеріал зменшується, а його температура підвищується. В ході процесу відбувається виділення хімічної речовини під назвою - лігнін, які виступає в якості клею для маленьких частинок.

Процес пресування паливних гранул

охолодження

Після пресування гранули сильно розігріті, їх температура доходить до 90 градусів. Тому необхідно їх охолодити і підсушити. Слідом за цими діями пелети можна розфасовувати. Якщо виробництво має промисловий масштаб, використовуються особливий верстат і гранулятор.

Гранули часто зберігають у бункерах. Щоб уникнути псування пелет, їх часто розфасовують по 20-кілограмових мішках.

Самостійне виробництво пелет

Багато споживачів, усвідомивши всі переваги пелет, вирішуються на виготовлення їх своїми руками. Нижче буде описано технологічний процес самостійного виробництва, а також розказано про необхідне обладнання.

Безпосередньо виготовлення гранул складається з двох етапів: підготовка і виробництво.

підготовка

На підготовчому етапі виконуються такі роботи:

сортується сировину;
видаляються сторонні елементи;
маса просівається;
проводиться сушка.

Показники вологості повинні бути такими ж, як і для пелет, виготовлених промисловим способом, тобто в межах 8-12%.

виробництво

Підготовлена фракція укладається в бункер, звідки вона надходить для пресування в гранулятор. Після нагрівання лігнін розм'якшується, склеюючи деревну масу. В результаті тиску утворюються гранули. Після цього їх охолоджують і відправляють на зберігання.

устаткування

Перш за все потрібно визначитися: купувати гранулятор або зробити верстат для виробництва пелет своїми руками. Купівля - більш простий варіант, однак має кілька недоліків:

висока вартість заводського обладнання;
малий економічний ефект;
дефіцитність такого обладнання.

Таким чином, багато хто віддасть перевагу виготовити гранулятор своїми руками. Для пристрою знадобиться матриця, яка може бути плоскою або у вигляді кільця.

Так як основна ідея - отримати якісні пелети, але максимально заощадити, зупинимо вибір на плоскій матриці.

Виготовлення не зовсім точне слово, скоріше мова йде про збірку апарату з окремих компонентів. Знадобляться такі деталі:

електричний двигун;
редуктор;
виконавчий пристрій;
трансмісія.

Окремі деталі можна зробити самостійно.

виготовлення рами

Для складання пристрою знадобиться міцну основу, що представляє із себе конструкцію з будь-якого варіанту профілю. Знадобиться електрозварювальний апарат, болгарка і електродриль для висвердлювання отворів під кріплення. Якщо апарат запланований мобільним, по кутах рами приварюють вушка для установки коліс.

Виконавчий механізм

Робочий вузол являє собою ємність у вигляді двохсекційного циліндра. В одній секції встановлений матричний диск, а також дві шестерні, встановлених на одному горизонтальному валу. Ємність приєднується ланцюгової трансмісією з електричним двигуном за допомогою редуктора.

Матриця виготовляється з 8 або 10-міліметрового сталевого листа. Отвори з поверхнею у вигляді конуса і меншим діаметром, який ідентичний діаметру гранул, передає їм циліндричну форму під час стиснення деревної маси. Диск встановлюється на вертикальному редукторному валу з застосуванням шпоночно з'єднання. Необхідний робочий тиск забезпечується черв'ячної парою, вмонтованої в циліндр.

Процес роботи пристрою

Після складання гранулятора виробництво пелет не складе великих труднощів. У приймач циліндра засипається сировину, яке після потрапляння в робочий механізм, проходить крізь матрицю. Таким чином, тирса стають досить щільними і циліндричними. Далі маса витягується з накопичувальної ємності і направляється в сушку.

Корисні поради

сховище пелет повинні відповідати нормам пожежної безпеки.
з м'якої деревини виходить найякісніше пальне.
стружка не повинна містити великих фракцій.
надто вологі тирсу можна застосувати для виготовлення брикетів з наступним просушуванням їх на відкритому повітрі.

Зверніть увагу! З неякісної сировини при всьому старанні не вийдуть якісні пелети.

Таким чином, виготовити пелети в домашніх умовах не складе великих труднощів при наявності деяких слюсарних навичок і володіння електрозварюванням. Якщо зробити все згідно з інструкцією, гранули стануть гідною заміною традиційних джерел енергії при опаленні будинку.