Изготовление пеллетса в домашних условиях

3 Перечень оборудования

Основной элемент производства — гранулятор (пеллетайзер). Мастеру необходимо принять решение, покупать готовое оборудование или сделать его самому. Промышленные аппараты просты в управлении, обладают высокой производительностью, позволяют получать материал отличного качества. Однако стоит промышленный гранулятор довольно дорого, и срок его окупаемости составит несколько лет. Поэтому тем, кто хочет сэкономить на оборудовании, стоит попробовать собрать пеллетайзер самостоятельно.

Сделать чертёж гранулятора для опилок своими руками довольно просто. Аппарат состоит из матрицы, редуктора, барабана, электрического двигателя и катков. Все необходимые компоненты, кроме двигателя, можно приобрести в магазине или сделать самостоятельно.

Чаще всего используют два вида матриц. Одна производит цилиндрические, другая — плоские пеллеты. Пеллетайзер первого типа актуален для крупных производств. Второй тип больше подходит для личных хозяйств. В такой аппарат сырьё засыпается сверху, а катки, прокатываясь по нему, выдавливают массу.

Матрицу можно присоединить и к прессу ручного типа. Следует учитывать, что в таких аппаратах изготавливают пеллеты только из мягких материалов — лузги, жмыха, листвы и т. п. Производительность ручного гранулятора довольно низкая, а сила сжатия — небольшая. Поэтому для заготовки топлива понадобится немало сил и времени.

2 Разновидности отопительных устройств

На пеллетах могут работать далеко не все устройства. Из-за этого сырье является не очень популярным. При помощи гранул можно обогреть помещение, в котором установлены специальные камины или котлы.

Камины такого типа бывают нескольких видов:

1. 1. Конвекционные. Эти установки способны нагреть только воздух в помещении.
2. 2. Водные. В них встроен дополнительный контур для горячего водоснабжения, что позволяет отопить помещение и обеспечить его обитателей тёплой водой.
3. 3. Комбинированные. Такие устройства способны работать не только на пеллетах, но и на дровах или брикетах.

Чаще всего в загородных домах устанавливаются пеллетные котлы. Они обладают гораздо большей мощностью (до 100 кВт) и способны отопить даже просторное помещение. Такие устройства очень громоздкие, поэтому их располагают в подвале или специально отведённом помещении. Котлы разделяют на следующие виды:

1. 1. Работающие только на пеллетах. Они не способны функционировать на любом другом виде топлива.
2. 2. Отопители, имеющие возможность временно использовать дрова или брикеты. В их конструкции предусмотрена специальная решётка, которая позволяет применять альтернативные источники энергии в течение непродолжительного промежутка времени.
3. 3. Комбинированные. Такие котлы способны одинаково эффективно работать как на древесине, так и на пеллетах.

Советы по выбору оборудования

Выбирать оборудование следует по тому объему работ, которое предполагается выполнять. Самые крупные агрегаты оказываются более затратными по стоимости и потребляемой электроэнергии. Если предполагается производить небольшой объем пеллет, с экономической точки зрения более выгодными окажутся некрупные и малопроизводительные станки.

Сухое сырье малыми количествами

Говоря о малых объемах, следует сказать, что подразумевается кубатура до восьмидесяти кубов опилок. Такое производство пеллет вполне допустимо для частного бизнеса. Затраты на просушку такого сырья гораздо меньше, чем на сырое.

Основное оборудование, которое потребуется в первую очередь:

• молотковая дробилка для получения мелких фракций сырья;
• агрегат для создания потоков воздуха;
• прессовочное оборудование для пеллет;
• охлаждающая установка;
• сепаратор;
• упаковочная линия;
• транспортировочные средства;
• контейнер или бункер для хранения.

Лучше иметь оборудование от одного производителя, так как это избавит от дальнейших проблем в случае поломки одного из узлов.

Сырые опилки малыми количествами

Сушка таких отходов обработки дерева считается самым затратным, так как требует гораздо больше времени и вложений в плане энергопотребления. Хотя, при больших объемах затраты себя окупают. К сырым относят опилки с влажностью до пятидесяти процентов. Перед изготовлением пеллет опилки нужно просушить до влажности примерно пятнадцати процентов. Чтобы труды не пошли прахом, после сушки его необходимо хранить в сухом и хорошо проветриваемом месте.

Промышленная сушилка для пеллет

Также следует предусмотреть дробление материала после сушильного аппарата. Это тоже поможет довести сырьевой материал до нужного состояния, из которого потом можно спрессовать гранулы. Для таких задач больше походят мощные установки, так как маленькие и дешевые не всегда могут справиться с поставленной задачей.

Достаточное количество сырья с влажностью сорок пятьдесят процентов

Объем достаточный для производства пеллет считается от двух тысяч кубов. Такое производство потребует. Это также требует наличие соответствующего оборудования:

• сито для отсеивания мелкой пыли;
• сушилка с электрическим генератором тепла;
• оборудование для перемещения готовой продукции;
• устройство для охлаждения готовой продукции;
• прессовочное оборудование;
• упаковочный станок;
• место для хранения и складирования производимой продукции;
• место, где можно хранить уже высушенное сырье. Склад или бункер;
• средство для измельчения начального сырья.

Такие объемы предполагают серьезной подготовки в плане оборудования рабочих мест. Наиболее затратная статья всех расходов приходиться на сушку сырья. Помимо аэродинамического метода, существуют также другие способы, например, вакуумная, инфракрасная и СВЧ сушка. Это более дорогое оборудование и требует больше энергозатрат.

Сухое сырье в больших объемах

Для работы с сухим сырьевым материалом понадобиться тоже оборудование, что и для сырого. Единственное отличие может заключаться в количестве прессовочного оборудования.

При выборе оборудования следует учитывать производительность оборудования и то качество, которое производитель готов гарантировать на свое оборудование и конечную продукцию.

Другие материалы

Кроме опилок в работу используются другие материалы:

• торф;
• отходы от сельхозпроизводства;
• солома;
• ветки.

Предварительно все это нужно просушить и измельчить. Технология работы с этим сырьевым материалом немного отличается, так как состав отличается.

Торфяные пеллеты

Например, торф нужно просушить, но не нужно измельчать. Шелуху наоборот дробить не придется, и в зависимости от состояния, скорее всего сушка тоже не понадобиться.

Оборудование для изготовления пеллетов

Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.

Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:

На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.

Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:

Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:

Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.

Самодельная дробилка

Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.

Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.

Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:

Сушилка для опилок

Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:

Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.

Использование пеллетной горелки для печи

Пеллетные горелки – это универсальное устройство, которое полностью автоматизирует процесс подачи топлива и поддерживает заданную температуру.

Сегодня на рынке можно найти большое количество моделей, которые успешно себя зарекомендовали. Они могут работать как с использованием электрической энергии, так и с применением сжатого газа. Первый вариант более безопасен, так как подачу энергии можно моментально ограничить в случае аварийной ситуации.

Пример пеллетной горелки

Важной особенностью подобных горелок является автоматизированный механизм подачи топлива, который не требует постороннего вмешательства. Все, что необходимо сделать, — это ввести настройки, проверить их корректность, в случае необходимости изменить их до требуемых показателей, а затем лишь контролировать наличие топлива

Современные пеллетные горелки имеют несколько основных частей, среди которых:

• Транспортный механизм подачи топлива;
• Системы розжига и контроля огня;
• Микропроцессор для автоматизированного контроля процесса горения;
• Собственно корпус.

Стоимость таких изделий достаточно высока, однако комфорт, который они дарят, стоит затраченных денежных средств!

Устройство и принцип работы

В кирпичной печи

Установить горелку в печь из кирпича достаточно просто:

1. Собственно в печь вставляется корпус горелки, а затем тщательно крепится с помощью винтов и прочих материалов.
2. Обычно щели между жерлом печи и стенкой горелки нет, однако в случае наличия отверстия большого диаметра рекомендуется заделать его специализированными герметиками.
3. Если горелка имеет электрическое питание, то следует защитить кабель питания от воздействия высоких температур. Обычно он выводится за пределы печи и прямого воздействия пламени, поэтому дополнительная модификация конструкции не требуется.
4. Последним этапом является закрепление камеры для хранения пеллет поверх горелки. Корпус имеет специальный механизм, поэтому Вам потребуется лишь установить его в соответствующие пазы.

Примеры установки на фото:

Фото 1

Фото 2

В печи из металла

Установка пеллетной горелки на металлическую печь практически ничем не отличается от кирпичного варианта

Единственное, на что следует обратить внимание, — это предотвратить контакт корпуса горелки со стенками печи, так как высокая температура может привести к выходу из строя механизма

Пример установки

Установленная в буржуйку пеллетная горелка с бункером

Техника загрузки пеллет

Топить простую кирпичную печь пеллетами достаточно просто. Если горелка имеет электрический механизм зажигания, то следует лишь нажать специальную кнопку. Более дешевые модели не имеют такого функционала, поэтому используется газовая горелка.

Правила топки достаточно просты – следует равномерно и достаточно медленно подавать топлива. Если образуется большое количество золы, то следует снизить скорость подачи, так как пеллеты попросту не успевают сгореть, но плавятся под действием высокой температуры.

Что такое пеллеты и стоит ли изготавливать их своими руками

Частая проблема: частный дом, нет возможности провести газ, но планируется постоянное проживание. Это значит, что вопрос отопления нужно решать за счет выбора в пользу использования электричества или подходящего топлива: дров, угля, соляры, топливных пеллет. Топливных пеллет? Это относительно новый вид топлива, который активно продвигается на рынке благодаря открывающимся возможностям автоматизации котельного оборудования и невысокой стоимости такого топлива. Но обо всем по порядку.

Что такое топливные пеллеты

Представьте себе гранулы цилиндрической формы, диаметр которых варьируется в пределах 5-10 мм, а длина – 10-60 мм. Размеры зависят от производителя и того, какая матрица выбрана для производства. Вот это и есть топливные гранулы или пеллеты. Отличительной особенностью такого топлива является то, что сырьем для него служат отходы производств:

• деревообрабатывающих предприятий, специализирующихся на изготовлении древесных строительных материалов или мебели. В этом случае в качестве сырья применяют опилки и стружку;
• сельскохозяйственных комплексов, перерабатывающих сырье растительного происхождения (соломы и т.д.) на топливо. Тогда на гранулы в ход идет солома и прочие отходы, полученные при переработке фруктов, ягод, овощей и зерновых;
• предприятий, специализирующихся на производстве угольных и торфяных брикетов. Из крошки угля и торфа тоже получаются неплохие гранулы

В большинстве случаев производство пеллет является вспомогательным придатком, позволяющим грамотно утилизировать отходы, превратив убытки от потерь сырья в неплохой доход. Популяризация пеллетных котлов вкупе с отсутствием существенного роста объема производства топливных гранул сказываются на повышении стоимости последних. Этого вопроса мы еще коснемся чуть позже. А пока поговорим о том, чем применение «инновационного топлива» отличается от использования дров или любого другого твердого топлива.

Оборудование для изготовления пеллетов

Оборудование для производства пеллет включает в себя:

• дробилка для измельчения сырья.
• сушилка;
• пресс для пеллет;
• охлаждающее оборудование для готового сырья;
• фасовочное оборудование.

Линия по производству пеллет

Линия для производства пеллет в полной сборке обойдется не дешево. В ее полный комплект входит барабаны для сушки, конвейеры, весы, вентиляторы для обдува материала, мельницы молоткового типа. Главную роль здесь играет, конечно же, станок для пеллет. Изготовить его самостоятельно не получится, так как для создания матрицы потребуется фрезеровочный станок. Оборудование для гранулирования может отличаться по качеству производимых пеллет. Точность обработки может отличаться от стандартов.

Самодельная дробилка

Производство пеллет требует наличие дробилки, которую можно собрать своими руками. Если в сырье будут присутствовать ветки или иные вхождения типа горбыля, то потребуется дополнительное оборудования для их измельчения. Конечно, конструкций такого оборудования существует не мало. Некоторые из них измельчают сырье на не слишком крупные фракции.

Схема самодельной дробилки

Для самостоятельного изготовления дробящего станка потребуется один электродвигатель, достаточно мощный, несколько дисковых пил. Такой станок станет хорошим помощником, чтобы запустить свое производство пеллет. Они крепятся на одном валу. Фиксируются они таким образом, чтобы каждый последующий зуб пилы смещался относительно предыдущего. На этот вал ставится шкив и пара подшипников по бокам. Вал устанавливается на раму и фиксируется там. Следует иметь в виду, что двигатель должен обладать достаточной мощностью, чтобы быть способным раздробить ветки и доски до нужного размера опилки. Производительность у такого агрегата не самая высокая.

Сушилка для опилок

Изготовление пеллет предполагает сушку исходного сырья. Чтобы пеллеты не посыпались сразу на выходе из прессовочного станка, требуется, чтобы опилки были нужной влажности. На крупном производстве это делается в специальных камерах. В домашних условиях некоторые мастера изготавливают барабанные сушилки, так как эта конструкция наиболее простая.

Самодельная сушилка для опилок

Железные бочки привариваются друг к другу. Далее их ставят на раму. К внутренним стенкам приваривают лопасти, которые во время сушки мешают сырье. С одной стороны импровизированного барабана подается горячий воздух, с другой этот воздух уходит. Вращается барабан при помощи электрического двигателя через редукторы. Источником горячего воздуха может быть обычная тепловая пушка.

Следует знать, что этот технологический процесс самый продолжительный и энергозатратный. Поэтому расходы могут превысить доходы.

Основные преимущества

Пеллеты представляют собой цилиндрические гранулы диаметром 4−10 мм и длиной 15−50 мм. В качестве сырья для их изготовления можно использовать различные природные материалы. Чаще всего пеллеты своими руками в домашних условиях делают из следующего сырья:

1. Отходов деревообрабатывающих предприятий — наиболее качественными являются гранулы из опилок.
2. Коры, веток, а также сухой хвои и листвы.
3. Отходы агропромышленного комплекса.
4. Торфа — использование этого вида топлива позволяет добиться максимальной теплоотдачи.

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и 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.

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.

Как организовать изготовление пеллет своими руками

Достаточно высокая стоимость топливных гранул делает вопрос о том, как сделать пеллеты самостоятельно, очень актуальным для собственников частных домов и дач, желающих использовать данный вид топлива. Следует сразу сказать, что сделать самодельный гранулятор для изготовления пеллет можно. Однако прежде чем приступать к реализации такого проекта, необходимо очень взвешенно оценить свои возможности. Изготовление подобного оборудования, в процессе функционирования которого создаются значительные нагрузки, требует не только достаточно серьезной технической подготовки и наличия соответствующих навыков, но и применения токарного, фрезерного, сварочного оборудования, а также слесарных инструментов. Все это предполагает наличие высокой квалификации и достаточного опыта осуществления работ подобного характера.

Устройство самодельного гранулятора

Важнейшим условием целесообразности самостоятельного изготовления топливных пеллет является наличие доступного по стоимости сырья, которое должно соответствовать определенным требованиям по своим качественным характеристикам. Если приобретать для самостоятельного изготовления пеллет сырье, которое придется подвергать предварительной обработке, стоимость готовой продукции может оказаться такой, что ее просто невыгодно будет использовать для отопления жилья.

При изготовлении пеллет своими руками также следует учитывать тот факт, что для производства подходит не любое древесное сырье. Оптимальными в плане получения качественных топливных гранул, которые отличаются плотной и устойчивой структурой, являются отходы древесины хвойных пород.

Чертеж корпуса и привода матрицы

Что потребуется

Для того чтобы сделать пеллеты в домашних условиях, как уже говорилось выше, потребуется станок для производства таких топливных гранул. Рассмотрим основные элементы его конструкции.

Плоская матрица круглой формы

Ее можно приобрести в готовом виде или изготовить самостоятельно, используя для этих целей лист металла. Толщина такого листа должна составлять не менее 20 мм. Отверстия в матрице, в которых будут формироваться топливные гранулы, должны иметь коническую форму. Приобретая или изготавливая самостоятельно матрицу для станка по производству топливных пеллет, следует иметь в виду: чем больше будет диаметр такого конструктивного элемента, тем выше будет производительность оборудования.

От диаметра отверстий в матрице зависит размер гранул

Принцип действия гранулятора с плоской матрицей

Мощные катки с зубчатыми рабочими поверхностями

Данные элементы, взаимодействуя с поверхностью матрицы, продавливают через ее отверстия сыпучую древесную массу, формируя плотные гранулы. Такие катки, насаженные на горизонтальный вал через подшипники качения, приводятся в действие вращающимся вертикальным валом. Степень прижима зубчатых катков к поверхности матрицы регулируется при помощи винтового механизма.

Зубчатые катки и матрица

Корпус устройства

Он изготавливается из трубы соответствующего диаметра или из свернутого в цилиндр металлического листа. Внутренний диаметр корпуса должен обеспечивать свободное вращение устанавливаемой в него матрицы.

Матрица с роликами внутри корпуса

Электродвигатель

Вал электрического двигателя соединяется с вертикальным штоком, приводящим во вращение матрицу.

Клиноременная передача

Мощная несущая рама

Для изготовления рамы обычно используется профильный прокат.

Самодельная установка для изготовления топливных гранул

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.