Как сделать пеллеты из опилок своими руками: Пеллеты своими руками в домашних условиях: изготовление станка, видео

Пеллеты в домашних условиях — производство из опилок

В целях экономии многие владельцы частных домов и коттеджей, а также владельцы малого бизнеса, все чаще задумываются о том, чтобы делать топливо самостоятельно. Тем более что с появлением нового вида топлива: пеллет — это стало возможным. Ведь топливные гранулы можно изготовить практически из любых отходов фермерского хозяйства или деревообрабатывающего производства: шелухи подсолнуха, торфа, соломы, помета курицы и, конечно же, из опилок. В данной статье рассмотрим вариант производства пеллет в домашних условиях — изготовление из опилок.

Основные требования к сырью и помещению

Опилки самое доступное сырье для владельцев частных домов в лесостепной зоне.  Но для того, чтобы пеллеты получились качественными, необходимо соблюдение некоторых требований.

1. Первым делом для изготовления из опилок собственного топлива, необходимо озаботиться хранилищем. Оно должно быть вместительным, относительно сухим и соответствовать хотя бы основам пожарной безопасности.
2. Лучшее сырье для производства пеллет — опилки из мягких пород древесины: остается меньше золы. Крупная стружка не нужна: избавьтесь от больших щепок и обломков. Можно использовать и твердые породы деревьев, но они оставляют больше сажи и имеют меньшую теплоотдачу.
3. Влажность гранул не более 12%: иначе они рассыпаются и снижают КПД котла.
4. Влажные опилки можно использовать для производства топлива, но, прежде, их нужно просушить на открытом пространстве.

Основные этапы создания пеллет

Перейдем к рассмотрению всего технологического процесса производства пеллет в домашних условиях. Условно его можно разделить на следующие этапы.

На первом этапе подготовительных работ, потребуется специальный аппарат – дробилка. С его помощью необходимо раздробить все крупные куски древесины, переработать горбыль: одним словом, измельчить сырье в необходимую массу. Учитывая, что изготавливаются пеллеты для себя, большая дробилка не понадобится. Маленькую можно заказать в специализированных магазинах, либо собрать самостоятельно — это несложно.

Второй этап подготовки заключается в просушке влажного сырья. Как уже говорилось выше, влажность сырья не должна превышать 12 процентов. Такое сырье может получиться только после работы с сухим «лесом». Обычно, влажность сырья составляет 40-50 процентов, поэтому его необходимо просушить: в противном случае не будет необходимой теплоотдачи, а стенки котельной установки покроются сажей. Для просушки сырья используется различная техника:

• диспергатор — аэродинамическая сушилка;
• барабан сушильный;
• пневматическая сушилка ленточного типа.

Третий этап, самый важный и основной: необходимо спрессовать сырье и сформировать пеллет. Эту операцию должна выполнять специальная техника – гранулятор. Существует два основных типа грануляторов – с цилиндрической или плоской матрицей. Для небольших объемов отлично подойдет плоская матрица, которую можно собрать самостоятельно, при наличии специального станка.

Гранулятор многие собирают собственноручно — это несложно. Для создания аппарата потребуется плоская матрица, емкости для сырья и готового продукта, электрический двигатель. Все необходимые элементы крепятся на металлической раме, монтируются привод и приемный бункер, подводится электричество — и гранулятор готов к работе.

Как правило, самодельные грануляторы не показывают высокой производительности, но их можно модернизировать. Например, установить шнековый конвейер — это позволит подавать большее количество сырья автоматически, не тратить время на ручную загрузку.

Заключительный этап: уложить прессованные пеллеты для просушки.

Простой экономический расчет показывает, что пеллеты в домашних условиях, изготовленные из опилок, выгодны только в том случае, если у вас есть готовое измельченное сухое сырье (или возможность приобрести его по бросовой цене) и вы можете собственными руками собрать агрегаты. Но, вы вполне можете сделать производство пеллет своим бизнесом — и в накладе тогда, точно, не останетесь.

Обратите внимание!

Гранулятор для производства пеллет своими руками

Для топки дровяных печей и каминов, а также твердотопливных котлов в последние годы используют не только дрова, но и прессованные гранулы или брикеты из отходов деревообработки – пеллеты. В отличие от сжигания дров, наносящего вред экологии, использование пеллет решает проблему утилизации опила, щепы, коры древесины, и позволяет получить высокоэффективное и экологически чистое топливо.

Пеллеты своими руками

Брикеты промышленного производства имеют низкую остаточную влажность, хорошо разгораются, длительно поддерживают горение и не вызывают появления копоти, нагара и сажи, что особенно удобно при топке камина. Однако, цена их сопоставима со стоимостью сухих березовых дров. Поэтому при наличии больших объемов древесных отходов целесообразно сделать установку для изготовления пеллет своими руками.

Оборудование для производства пеллет

Пеллеты делают из опила, щепы, коры деревьев, а также из отходов сельскохозяйственной деятельности – жмыха, лузги, соломы. Сырье предварительно измельчают до размера частиц 3-5 см, просушивают в сушилках до влажности 15%, после чего помещают в дробилку мелкого дробления. Полученную массу с величиной фракции не более 2 мм загружают в пресс, где сырье прессуется. На выходе из пресса получаются гранулы с влажностью не более 12%, размер гранул зависит от конструкции оборудования. Гранулы собирают в мешки, укупоривают и используют для розжига и топки печей и котлов.

Таким образом, для самостоятельного изготовления пеллет понадобится такое оборудование:

1. Дробилка или измельчитель древесины. Если в качестве сырья вы планируете использовать опилки или лузгу, этот этап производства можно пропустить. Для использования обрезков пиломатериалов, веток, коры, некондиционной доски дробление является обязательным этапом.
2. Сушилка для сырья барабанного или аэродинамического типа. Сушилку можно изготовить своими руками из металлической бочки.
3. Дробилка мелкого дробления, в которой происходит измельчение крупного сырья до состояния опилок.
4. Пресс для пеллет или гранулятор с плоской или цилиндрической матрицей. Применение гранулятора исключает необходимость мелкого дробления сырья, так как в нем происходит одновременное перемалывание и прессование гранул.

Наиболее рациональным выходом для домашнего производства пеллет можно считать использование гранулятора с матрицей плоского типа – этот вид оборудования можно сделать своими руками, не прибегая к покупке дорогостоящих комплектующих. Измельчитель и дробилка в этом случае вам не понадобятся, а необходимость в сушильной камере зависит от влажности сырья.

Требования к сырью

Как уже говорилось, основным параметром, от которого зависит качество получаемыхпеллет – это влажность исходного сырья. Для изготовления гранул, хорошо удерживающих форму и горение, нужна измельченная древесина с влажностью 12-15%. Достичь такой влажности можно двумя путями: использовать опилки и щепу от высушенной древесины или досушивать сырье в сушильном барабане.

Из древесных отходов наиболее популярны опилки хвойных пород – благодаря высокому содержанию смолы и лигнина, гранулирование происходит быстрее, а готовые пеллеты лучше держат форму. В сырье не должно содержаться крупных включений, посторонних предметов, металлических деталей. Для этого его необходимо не только просушить, но и просеять.

Конструкция гранулятора для пеллет

Гранулятор – это емкость с установленной внутри плоской или цилиндрической матрицей.  Цилиндрическая матрица – это перфорированный барабан, внутри которого вращаются катки. Уплотненная масса с помощью катков вдавливается в прессовальные каналы – отверстия в барабане, и после прессования гранул и выхода их с внешней стороны срезается ножами.

Схема гранулятора для пеллет

Гранулятор с плоской матрицей работает по тому же принципу, но матрица в нем представляет собой перфорированный диск, жестко закрепленный на валу. При вращении матрицы катки аналогичным образом спрессовывают сырье и вдавливают его в отверстия в диске. Прессовальные каналы имеют форму сужающийся к выходу конус, что позволяет максимально уплотнять гранулы. Диаметр отверстий обычно не превышает 8-10 мм.

Для установки по прессованию пеллет можно взять готовую матрицу и катки – их продают в качестве запчастей производители  грануляторов для комбикорма, а можно изготовить самостоятельно из листового металла толщиной не менее 20 мм и подходящих шестерен, закрепленных на валу.

Приводом для гранулятора обычно служит электродвигатель мощностью не менее 15 кВт, и редуктор. Частота вращения матрицы должна находиться в пределах 60-100 оборотов в минуту. Вал, на котором закреплена плоская матрица, может быть ориентирован как вертикально, так и горизонтально, при этом необходимо предусмотреть емкость для загрузки сырья и выгрузки готовых гранул.

Видео – гранулятор для изготовления пеллет

Технология изготовления гранулятора

1. Изготовление матрицы. Если вы решили изготовить матрицу самостоятельно, вам понадобится заготовка в виде диска толщиной не менее 20 мм. При меньшей толщине матрица быстро деформируется. Диаметр матрицы может быть любым, от него зависит производительность. Так, при диаметре 50 мм и двигателе 25-30 кВт вполне можно получать 300-350 кг пеллет в час. Для меньших объемов достаточно матрицы 25-30 см в диаметре. В центре диска сверлят отверстие по диаметру вала редуктора и выполняют паз для жесткой посадки. Отверстия для прессования и выхода гранул выполняют в виде конуса.

   Матрица для гранулятора

2. Шестерни или ролики для катков подбирают так, чтобы их ширина соответствовала рабочей зоне матрицы. Шестерни надевают на вал, который впоследствии будет закреплен перпендикулярно оси выходного вала редуктора с помощью муфты.

   Шестерни для катков

3. По размерам матрицы сваривают цилиндрический корпус гранулятора из трубы или листового металла. Корпус состоит из двух частей: в верхнюю загружают сырье, и после прохождения через систему роликов и матрицы готовые гранулы попадают в нижнюю часть корпуса, откуда по лотку высыпаются в подготовленную емкость.Матрица должна свободно вращаться внутри верхней части корпуса, при этом зазор должен быть минимальным.В нижней части корпуса делают отверстие для выхода готовыхпеллет, к нему приваривают лоток из трубы или листового металла.

   Корпус для гранулятора

4. Выходной вал редуктора закрепляют в нижней части корпуса гранулятора с помощью муфты и подшипников.

   Выходной вал редуктора

5. Для удобства чистки и обслуживания верхнюю и нижнюю часть корпуса выполняют разъемными с соединением на болты через приваренные ушки. Устанавливают матрицу и ролики в корпус.

   Крепим верхнюю и нижнюю часть гранулятора для пеллет болтами

6. Гранулятор устанавливают на раму, сваренную из уголка или швеллера, жестко закрепляя на ней. Крепят электродвигатель и подсоединяют его выходной вал к редуктору.

   Устанавливаем гранулятор на раму сваренную из швеллера

7. Раму и все детали гранулятора с внешней стороны окрашивают краской по металлу. Подключают двигатель в электросети и выполняют пробный запуск.

   Процесс изготовления пеллет с помощью гранулятора

    

Гранулятор с матрицей плоского типа для изготовления пеллет, сделанный своими руками, способен решить проблему отопления дома площадью до 150 квадратных метров. Полученные гранулы можно использовать как для сжигания в печи или камине, так и для твердотопливных котлов. При этом вам не придется задумываться об утилизации отходов переработки древесины и сельскохозяйственного сырья.

Технология производства пеллет и древесных гранул своими руками

Пеллеты — это небольшие гранулы из отходов древесного производства, сельского хозяйства или заводов по изготовлению природного топлива. Используются они в качестве экологического чистого и безопасного топливного материала для домашних очагов. Сделать пеллеты своими руками не так сложно, если есть необходимое оборудование и материалы.

Преимущества пеллет

Пеллеты обладают рядом преимуществ перед другими видами отопительного материала:

• Большая теплоотдача,
• Удобное хранение,
• Экономичность использования,
• Пожаробезопасность,
• Экологичность,
• Возможность хранения рядом с жилыми помещениями,
• Не вызывает аллергии при горении и хранении,
• Доступность,
• Экономическая выгода: использование пеллет снижает стоимость отопления дома и хозяйственных построек в несколько раз,
• Высокая теплопроводность.

В России данный вид топлива только набирает популярность, но в европейских странах и США он широко используется.

Отопительные гранулы не только выгоднее, чем щепа с торфом, брикеты или же уголь, но и намного удобнее во время транспортировки, разгрузки и погрузки.

Этапы производства древесных гранул

В домашних условиях для производства пеллет хорошо подходит любая древесина, щепа, стружка, опилки,  торф, лузга, древесная кора и даже солома. Если топливный материал предназначается для отопления хозяйственных построек, можно использовать и куриный помет.

Измельчение и сушка

Для измельчения перерабатываемого сырья используют дробилку. На выходе материал должен иметь максимальные размеры: 2,5*2,5*2 см. Но для большей экономии электроэнергии в процессе сушки, рекомендуется измельчать древесину до максимально возможной мелкой фракции. Сушка необходима, если влажность используемого материала более 12%. Древесный материал с меньшей, чем 8%, влажностью нуждается в дополнительном увлажнении.

Сушильные аппараты бывают двух типов.  Ленточные устройства для просушки опилок или щепы стоят дороже, но в работе более безопасны и надежны. Работать они могут на горячем воздухе, специальных топочных газах или же на пару. Барабанная сушилка имеет более простое устройство, и может быть изготовлена в домашних условиях. Опилки или щепа просушиваются во вращающемся барабане при помощи горячего воздуха, идущего от сгораемого топлива.

Водоподготовка

После сушки исходный материал подвергается, если это необходимо, повторному измельчению.

Оптимальные размеры сырья — не более четырех миллиметров. 

Водоподготовка — очень важный этап процесса изготовления пеллет. Если древесина имеет влажность менее восьми процентов — она будет плохо прессоваться, поэтому ее необходимо дополнительно увлажнить. Лучше всего использовать смеситель шнековый, в котором предусмотрена опция подачи водяного пара или же горячей воды. Более предпочтителен пар, так как он увеличивает пластичность щепы, опилок или стружки твердой древесины.

Гранулирование и охлаждение

Основа гранулирования — прессование. Проводится прессование при помощи пресса или же гранулятора.  Исходное сырье засыпается в принимающее устройство аппарата, поступает в рабочую камеру, где обрабатывается и нарезается на гранулы нужного размера. В рабочей камере гранулятора температура может достигать ста градусов из-за адиабатических процессов и сопутствующих сил трения.

Оптимальные температурные условия для образования гранул высшего качества — от ста до ста двадцати градусов.

Если температура выше — начнутся необратимые сложные физические процессы, которые приведут к значительному ухудшению качества гранул. Чтобы произвести кондиционирование готовых пеллет после прессования, нужно их охладить. Обычно для охлаждения древесные пеллеты рассыпают на плоской и ровной поверхности. После того как гранулы приобрели нормальную температуру, их можно расфасовать по мешкам или пакетам для хранения.

Оборудование для производства древесных гранул

Изготовление пеллет в домашних условиях предполагает наличия специального оборудования:

• Для первичного и повторного измельчения нужна дробилка,
• Для корректировки влажности сырья — сушильная камера,
• Сито,
• Аппарат для гранулирования или пресс.

Получить древесные гранулы будет проще, если использовать гранулятор со стальной плоской матрицей.

Аппарат для дробления сырья можно купить, а можно смастерить собственноручно или даже заменить циркулярной пилой, предварительно установив на нее режущий диск с фрезами лепестковой формы. Если в качестве сырья используются опилки или некрупная стружка, то первичное дробление можно пропустить.

Важной частью является и сито. Оно нужно для просеивания измельченного сырья для выявления инородных материалов и крупных необработанных частиц. Собрать его просто: сбивается деревянный каркас, а на основание натягивается сетка с ячейкой не более 2 мм.

Еще один важный элемент — сушилка. Ее также можно изготовить своим руками. Для этого две железные бочки свариваются между собой. У каждой из них удаляется дно. Полученная конструкция крепится на станине и приводится в движение электродвигателем. Горячий воздух подается в рабочую емкость тепловой пушкой.

Изготовление гранулятора

Чтобы сделать гранулятор для пеллет своими руками, нужны определенные технические навыки. Если в хозяйстве нет достаточного количества материалов и деталей для изготовления прибора, его стоимость может получиться даже выше, чем у уже готовой модели.

Матрица

Гранулятор опилок должен иметь хорошую матрицу — от этого зависит продуктивность и эффективность аппарата. Матрица бывает цилиндрическая и плоска. Цилиндрическая представляет собой барабан с установленными внутри катками. Обрабатываемое сырье утрамбовывается и вдавливается в специальные каналы, где происходит формирование гранул. На выходе гранулы обрезаются ножами. Матрица плоская сделана в форме диска. Гранулы формируются схожим образом, но каналы, в которых происходит прессование, имеют форму цилиндра и длины в восемь — десять миллиметров.  Обычно матрицу покупают уже готовой, но можно и изготовить ее самостоятельно.

Для изготовления нужен лист металла не менее 2 см толщиной, несколько шестеренок, вал, а также двигатель с редуктором. Оптимальная мощность двигателя — 15 кВт. Вал же может крепиться как горизонтально, так и вертикально.

Из листа металла вырезается ровный диск. Не рекомендуется использовать менее тонкий металл — матрица будет часто деформироваться. Размеры матрицы зависят от предполагаемых объемов перерабатываемого сырья. Для 350 кг в час диаметр матрицы должен быть около 50 см. Для меньшего объема подойдет диск, диаметров 20- 25 см. В центре диска пропиливается отверстие для крепления на редукторном валу, а также паз. Фрезой пропиливаются конусообразные отверстия для прессования гранул. Шестеренки или ролики выступают в роли катков. Они должны быть равны ширине матрицы, а крепятся к валу при помощи муфты.

Сборка гранулятора

Основа для гранулятора древесных пеллет варится из отреза трубы или же листа железа. Каркас аппарата должен состоять из двух частей: в первой гранулы формируются, а во второй части происходит их обрезание. Матрица устанавливается в первой части так, чтобы между ней и стенками корпуса оставался небольшой зазор. К нижней части корпуса крепится несколькими подшипниками и муфтой выходной редукторный вал. Для более простой очистки основу корпуса делают разъемной. Место соединения скрепляют болтами, а сам гранулятор прочно крепят к раме из уголков. Рядом с корпусом устанавливают двигатель, к которому подключают вал.

После того как все соединения проверены, делают пробный запуск гранулятора. Сделанный по данной схеме аппарат способен не только обеспечить отопительным материалом дом, площадью около 150 кв.м, но и позволит изготовить пеллеты для продажи.

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.

Пеллеты белые имеют высокую теплоотдачу и температуру сгорания, а цена на них значительно выше.

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.

Топливные брикеты своими руками

Альтернативные источники энергии пользуются все большим спросом. Древесные пеллеты не являются исключением.Они производятся из экологически чистого сырья – древесных опилок, и иногда содержат некоторые примеси (шелуху подсолнечника, солому и т.д.). Чем выше процент содержания примесей, тем ниже качество пеллет.

 

Каков процесс производства пеллет?

Изначально предварительно взвешенные опилки дробятся на мелкие фракции. Как правило, они имеют большую влажность. Поэтому сырье отправляют в сушилки, где влажность понижается примерно до 10 %. После просушки материал подвергается тщательному измельчению молотковыми мельницами.

В шнековых смесителях происходит добавление примесей, а также увлажнение сырья, для того чтобы обеспечить легкое и качественное формирование пеллетов на следующем этапе. При помощи специальных матриц,  формируют смесь в готовые пеллеты, после чего осуществляется упаковка материала.

Оборудование для производства пеллет из опилок

Оборудование для изготовления древесного биотоплива подразделяется в зависимости от мощности и производительности.

Это может быть как линия по производству пеллет, включающая сепараторы для отделения различных фракций опилок, сушильную камеру в виде конвейера, непосредственно гранулятора и барабанного охладителя; так и стационарные пресс-грануляторы, которые производят пеллеты из предварительно подготовленного сырья.

При этом линия производства пеллет может иметь производительность более 2 тонн/час, тогда как мини-гранулятор производит всего около 200 кг/час. Приобретая стационарный гранулятор, Вы можете выбрать топливо, на котором работает его двигатель (дизель, бензин или гранулятор с приводом от вала отбора мощности трактора).

Линии для производства пеллет высокой производительности

– Линия для производства пеллет с помощью пресс-гранулятора ОГМ-0,8. Линия отличается полной автоматизацией и легкостью монтажа. В результате получаются пеллеты, диаметр которых составляет 8 мм. Технические характеристики: производительность 500 кг/час, мощность двигателя пресса 45 кВт-ч, частота вращения матрицы пресса – 250 мин-1.

 

Барабанный гранулятор ОГМ-0,8.

Процесс изготовления биотоплива происходит следующим образом: изначально опилки с помощью скребкового транспортёра поступают в сушильный барабан, где устраняется избыточная влага и сырье высушивается. При этом теплогенератор поддерживает оптимальную температуру в барабане.

Из барабана опилки попадают по трубопроводу с камнеуловителем (для улавливания инородных тел) в циклон-накопитель, откуда сырье постепенно направляется в молотковый измельчитель, функция которого состоит в измельчении опилок до необходимой фракции.

Затем шнек подачи сырья подает измельченные опилки на линию увлажнения, после чего происходит самый главный процесс – гранулирование. При этом сырье подогревается до температуры 180 ̊С, и под давлением прессуется.

Поскольку гранулы имеют высокую температуру, они недостаточно прочные. Для придания соответствующей плотности и прочности, их температуру понижают на линии охлаждения с помощью вентилятора ВВД №2. Затем шнек подачи направляет готовые пеллеты на участок упаковки, где они фасуются в брикеты различного объема и веса.

Линия для производства пеллет с помощью пресс-гранулятора ОГМ-1,5

Комплекс отличается от предыдущего только своей мощностью и производительностью. Как правило, любой цикл производства гранул состоит из выше перечисленных этапов и не обходится без применения сушильного оборудования, измельчающих дробилок, участка увлажнения, прессования и охлаждения пеллет.

Технические характеристики: производительность – 0,8-1 тонн/час, мощность 160 кВт-ч, мощность двигателя гранулятора 75 кВт/ч, частота вращения матрицы пресса – 140 мин-1.

Установленная мощность линии составляет 520 кВт, обслуживают комплекс 2-3 сотрудника. Допускается использования сырья влажностью до 60 %, диаметром до 20 см и длиной до 75 см. Опилки по транспортеру загрузки поступают в барабанную рубильную машину, при этом из сырья улавливаются камни и посторонние предметы. Затем в барабанной сушилке удаляется влага, и опилки направляются в барабан для сухого подготовленного сырья.

На линии гранулирования установлен пресс мощностью ≈ 190 кВт, который под давлением при высокой температуре изготавливает гранулы. Противоточный охладитель понижает температуру пеллет, которые затем фасуются в биг-беги. Помещение, в котором устанавливается оборудование, должно иметь площадь более 1000 м2 и высоту >8 м.

Оборудование для изготовления пеллет малой и средней мощности

Пресс ПГ-200 представляет собой мини-линию для производства пеллет. При этом его производительность существенно ниже – 200 кг/час, а мощность – 30кВт/час. В его состав входит гранулятор с матрицей диаметром 200 мм, смеситель-увлажнитель и охладитель гранул. На выходе также получаются пеллеты, диаметр которых составляет 8 мм.

Однако данная установка не предусматривает сушильный барабан. Поэтому для изготовления биотоплива с помощью данного оборудования, нужно использовать предварительно высушенные и измельченные опилки.

Гранулятор Kompakt PP300

Данный вид оборудования отлично подойдет для установки на лесопилках и небольших предприятиях, которые занимаются деревопереработкой. Производительность шведского пресса составляет около 200-300 кг/час. Машина оборудована одной матрицей (тип цилиндрический, диаметр – 410 мм), выпускающей гранулы диаметром 8 мм.

В качестве сырья подходят опилки влажностью не более 15% и размером около 3 мм. Если влажность и размер превышают данные значения, опилки должны быть предварительно высушены и измельчены в дробилках.

Kompakt PP300 оборудован электрическим сушильным шкафом, который работает в автоматическом режиме, мельницей-дробилкой мощностью 7,5 кВт и охладительной башней. В целом, данный механизм является отличной альтернативой комплексным линиям по производству пеллет.

 

Пресс Amandus Kahl

Гранулятор имеет следующие преимущества: производит пеллеты из разного по размеру сырья, допускаются колебания влажности опилок, и пресс работает практически бесшумно. Amandus Kahl – это надежное долговечное оборудование, представленное в различной комплектации и размерах.

Диаметр плоских матриц может достигать 1250 мм, а мощность – до 400 кВт. Маломощные модели используются для несерийного производства пеллет, тогда как более мощные модели могут устанавливаться на автоматизированные линии. Принцип работы гранулятора заключается в том, что опилки с помощью бегунов продавливаются сквозь отверстия в матрице, а затем ножи разрезают жгут на гранулы.

Как линии для производства пеллетов, так и стационарные грануляторы позволяют изготовить продукцию высокого качества. При сгорании пеллеты дают всего 1,5-5 % зольности, в отличие от древесины, у которой эта характеристика достигает 15%.

Для отопления экономически выгодно использовать пеллеты, производство которых с помощью выше описанного оборудования, становится доступным и прибыльным.

Если Вы хотите, чтобы Ваше дело было связано с таким материалом как древесина, тогда крайне полезно для Вас будет прочитать

 

Самодельный пресс

 

На фотографии представлено приспособление, вернее, его «заготовка», для изготовления прессованного топлива в домашних условиях. Сделать такое может каждый.

Пресс достаточно простой по конструкции. Придумывать с нуля ничего не нужно. Нужно лишь иметь станок, можно не рабочий, для производства масла и некоторые дополнительные детали. Рассмотрим, из чего состоит прессовочный станок, где и что располагается, какие детали лучше использовать.

Рабочий двигатель – штатный маломощный. В нашем случае спрессовать опилки его мощности не хватит. Меняем его на трехфазный, мощностью 400 Вт.

1. Ремень с двигателя на маховик – зубчатый. Но допускается ставить и плоский. Правда, в таком случае брикет может получиться «недопресованным». Плоский ремень при повышенной нагрузке будет пробуксовывать.

3-4. Пускатели – предназначены для обеспечения работы станка в реверсном режиме. Управляют пускателями концевики, установленные над блоком управления в верхней части. Увидеть их можно на нижнем фото.

1. Концевик прямого хода.

2. Концевик обратного хода.

Концевики отрегулированы так, чтобы субстрат и опилки прессовались в брикет с оптимальным усилием. При желании, они дают возможность регулировать величину хода рабочего поршня. Консистенция изначального материала будущего топлива бывает разной, усилие пресса тоже может понадобиться разным.

Электрических проводов минимум, их разводка простая, требует минимальных знаний электротехники. Большим специалистом быть не обязательно.

Прессуется брикет в специальном лотке. Для передачи усилия двигателя на поршень используется червячная передача. Вариант наиболее оптимальный, когда жесткие опилки являются основной составляющей брикетного топлива.

Это по внутреннему устройству. Теперь о навесных деталях.

На станок сверху устанавливается контейнер, куда укладываются опилки или другой материал для «приготовления» брикетного топлива.

С одной стороны, со стороны поршня, контейнер имеет пазы для крепления 1 и 2. Они удерживают лоток на месте, не дают ему «гулять» по сторонам, в то время когда прессуются опилки с наполнителем и формируется брикет топлива.

На прессовочный станок устанавливается поршень, изготовляемый из фторопласта.

Материал можно брать и другой, но фторопласт имеет хорошие прочностные характеристики: не крошится, не ломается, трещин не бывает. Это важно, когда для производства топлива используются жесткие опилки или другой подобный материал. На поршне делается паз, при помощи которого он крепится на штоке в контейнере.

Поскольку станок, на котором прессуется брикет, изготавливается, вернее, переделывается из станка для производства масла, в его передней части есть отверстие 1 (нижнее фото). Нам оно не нужно. Закрыть его можно пластиной, изготовленной из любого жесткого материала.

На скобу 2 внимания не обращаем. Это дозатор – приспособление для срезывания масла. Тоже не пригодится.

Сверху контейнер закрывается крышкой.

На крышке, с торца, сделана направляющая втулка для фиксатора.

По бокам имеются замки.

Крепится крышка: сверху контейнера – на направляющих; сзади – фиксатором.

В таком виде перед нами предстанет окончательно самостоятельно собранный станок, на котором можно делать топливный брикет, использую опилки, как основное сырье производства.

Производство террасной доски 

Как недорого сделать складной верстак своими руками?

Производство угля 

Republished by Blog Post Promoter

как сделать своими руками, принцип работы устройства

В удаленных загородных поселках газа обычно нет. И жители самостоятельно решают проблему отопления и горячего водоснабжения. Для этого требуется источник энергии. И газ в этом плане – самый дешевый вариант. Его отсутствие толкает людей на использование других видов энергоносителей. Один из современных – пеллеты, изготовленные из отходов древесины или сельскохозяйственной продукции.

Содержание статьи

Что такое гранулятор

Гранулятор для пеллет, он же пеллетайзер, – станок, с помощью которого изготавливают пеллеты. Принцип его работы очень похож на мясорубку. Только вместо шнека в нем используются тяжелые ролики, с помощью которых древесная мука проталкивается через матрицу. Матрица – это стальной блин со сквозными отверстиями. В мясорубке ее называют сеточкой.

Какое оборудование нужно для производства пеллет

Сегодня производители предлагают две разновидности пеллетайзеров:

1. Матрица в виде блина, расположенная горизонтально на дне станка. По ней прокатывается два или три ролика, выдавливающие пеллеты вниз.
2. Матрица изготовлена в виде кольца определенной шириной, и установлена вертикально. Ролики вращаются в вертикальной плоскости. Пеллеты выталкиваются во всей длине матрицы.

Из какого сырья производят пеллеты

Нет особых ограничений в использовании сырьевого материала для изготовления пеллет. Главное – они должны быть природного происхождения, плюс – горючими.

Но к сырьевому материалу есть свои требования:

1. Зольность. Это несгораемые остатки, которые остаются после сжигания топлива. У пеллет этот показатель не должен превышать 3%.
2. Влажность – 8-15%.
3. Минимальное количество химических компонентов, таких как сера, хлор, азот и прочее.
4. Свежесть материала, потому что старое сырье теряет свою энергетическую ценность.
5. Возможность его гранулировать. Не все природные горючие материалы имеют невысокую прочность. А чем прочнее сырье, тем слабее пеллеты в плане твердости. Потому что их сложнее прессовать.

Переработка опилок, жмыха, шелухи, кожуры семян

К сожалению, отходы агропромышленного комплекса соответствуют не всем параметрам. У них высокая зольность, невысокая энергетическая ценность, плюс – большое содержание химических элементов. Единственный плюс, который перебивает недостатки, минимальная цена. Это снижает себестоимость пеллет.

Гранулированное топливо из сельскохозяйственных растительных отходов обладают достаточно неплохой энергетической ценностью – до 5 кВт/кг. Но у них по сравнению с древесиной повышенная зольность – 1,5-3%. Поэтому пеллеты из такого сырья относятся к третьему сорту. Отсюда и невысокая цена.

Изготовление пеллет из древесины, сены и соломы

Пеллеты из древесины без коры – первый сорт. Зольность такого топлива не превышает 0,5%, тепловая мощность – 5,4 кВт/кг. Это самый дорогой вариант.

Древесина с корой относится ко второму сорту. Сюда же можно причислить пеллеты из соломы и сена. Здесь зольность – 1-1,5%, мощность сгорания 5,2 кВт/кг.

Технология изготовления пеллет из древесины

Способ изготовления прост. Включает несколько технологических операций:

1. Сортировка древесины по размерам: на опилки и стружку, а также на щепу, ветки и горбыль.
2. Дробление крупных элементов.
3. Дробление мелких элементов до получения размеров длины до 4 мм, толщины до 1,5 мм.
4. Сушка. На выходе влажность не должна превышать 12%.
5. Грануляция. Здесь и используется гранулятор опилок.
6. Вторичная сушка готового материала.

В процессе прессования из древесины выделяется лигнин. Это природное полимерное соединение, которое содержится в клетках растений. Именно он и связывает между собой частички древесины, то есть склеивает их.

Принцип работы гранулятора для пеллет

Принцип работы основан на выпрессовке сырьевого материала сквозь матрицу. Поэтому пеллетайзер представляет собой пресс, в котором основная деталь – матрица. Она должна быть прочной, выдерживать большие нагрузки. Поэтому ее изготавливают из стали.

Сам процесс происходит в следующей последовательности:

1. измельченное сырье попадает в станок;
2. заполняет пространство;
3. вращающиеся ролики большой массы вдавливают его в отверстия матрицы;
4. здесь происходит резкое уменьшение объема опилок и увеличение их плотности, в результате чего из древесины выделяется лигнин;
5. формируются гранулы, проходящие сквозь матрицу, падая в бункер сбора готового изделия.

Некоторые виды станков комплектуются ножами, которые режут выдавливаемые гранулы под необходимую длину. Гранулятор можно автоматизировать, если установить до и после него систему подачи сырья и отвода готовой продукции. Для этого используют конвейеры: ленточный или шнековый.

Как сделать гранулятор для пеллет своими руками

Грануляторы для пеллет своими руками многие умельцы изготавливают без проблем. Но собирается он не из расходного бросового материала. Матрицу, ролики и другие элементы конструкции придется или заказывать для изготовления, или покупать готовые.

Просто в самом начале надо выбрать тип конструкции станка. То есть это или подвижная матрица и неподвижные ролики, или наоборот: матрица статична, валки двигаются. Оба варианта требуют инженерного подхода. И здесь нельзя сказать, какое из предложений проще и дешевле. Но оба варианта работают эффективно.

Кроме выше обозначенных деталей потребуется электродвигатель, редуктор, два шкива разного диаметра и ремень клиновой.

Тип редуктора выбирается с учетом того, в какой плоскости будет располагаться ведомый вал: горизонтально или вертикально. Если вертикально, то электродвигатель и редуктор собираются на раме в последовательном порядке. То есть один за другим. При этом их валы располагаются в одном направлении. И соединяются эти два элемента вертикально и напрямую без промежуточных деталей. В данном случае без шкивов и ремня.

Такую же конструкцию можно использовать, установив мотор и редуктор горизонтально. Но в таком случае надо выбрать последний с двумя выходящими из него валами, расположенными перпендикулярно друг другу.

Третий вариант – с использованием промежуточных деталей. Здесь двигатель и редуктор устанавливаются на раме рядом друг с другом вертикально. Передача вращения производится посредством ремня и шкивов. Последние можно заменить звездочками, то есть создать цепную передачу. Этот вариант удобен тем, что если грамотно рассчитать передаточное число промежуточных элементов, можно не устанавливать редуктор.

Внимание! Оптимальное передаточное число равно «6». Не меньше.

В качестве редуктора подойдет задний мост от автомобиля. Чем последний больше, тем мощнее устройство передачи оборотов от электродвигателя.

Теперь о матрице и роликах. Своими руками их не сделать. Придется обращаться к токарю. Или приобретать готовые детали. Чем толще матрица, тем она прочнее, будет выдерживать большие нагрузки и дольше прослужит. Оно дорогое, плюс – большой вес.

Ролики должны быть по ширине такими, чтобы они помещались на поверхности матрицы, свободно перемещаясь по ней. Для них подбирается поперечина, которая соединяется с валом редуктора. Она должна быть прочной, потому что основные нагрузки ложатся именно на нее.

Последний элемент гранулятора – корпус. Самый простой вариант – труба с толстой стенкой. Ее внутренний диаметр и будет внешним диаметром матрицы. То есть заказывать у токаря надо будет с указанием этого размера. То же самое касается валиков.

Собрать грануляторы для опилок своими руками можно, учитывая не сложность конструкции, а стоимость деталей и узлов. И если какие-то можно найти на свалке, то такие как матрица, придется покупать дорого. Но в любом случае это обойдется дешевле, чем заводской станок. Правда, гарантии надежности и качества здесь никто не даст.

Из чего делают пеллеты, какие бывают пеллеты

Пеллеты — это топливные гранулы, изготовленные из отходов производства. В Европе они применяются уже давно, и убедили потребителей в хорошей теплотворности, сопоставимой с углем, и экологичности. В нашей стране это пока новый вид топлива, который может стать равносильной заменой угля, дизельного топлива и классическим дровам. Газовое отопление обходится дешевле, но если учесть расходы на составление проекта, его согласование и подведение газа, то и тут древесные гранулы оказываются дешевле.

Пеллеты изготавливаются длиной от 5 до 40 мм, диаметром от 6 до 8 мм. Они плотные и тонут в воде. Теплотворность — в 1,5 раза выше по сравнению с дровами. Спрессованные пеллеты удобны при транспортировке, компактно укладываются при хранении. Обработка всех видов сырья при производстве пеллет примерно одинакова. Сперва любое сырье перемалывается в муку. Эта мука отправляется в гранулятор, который выдает готовые пеллеты, одновременно используя сушку при высокой температуре и прессуя гранулы. Готовая продукция остужается, фасуется в пакеты или мешки. В таком виде ее можно хранить долго или транспортировать без опасения. Иногда перевозят пеллеты и россыпью.

Производить пеллеты можно из любого сырья, которое содержит легнин. В России сырьем для них служит древесина хвойных пород. Продукт из лиственных деревьев (дуба, березы) лучше по качеству, но требует оборудования сложнее. И древесина, и щепа, и опилки, и кора идут в производство. От состава сырья зависит качество гранул. Если в них много коры, которая обычно загрязнена песком, то и качество таких гранул будет уступать чисто древесным. Можно прессовать гранулы из смеси древесных отходов, а можно — только из опилок или древесины.

В безлесных сельскохозяйственных регионах производятся агропеллеты — гранулы из отходов сельскохозяйственной деятельности. На Украине успешно используют для изготовления пеллет солому. Хотя тепловые характеристики соломенных гранул ниже, чем у изготовленных из древесных отходов, производство все же выгодно, так как сырья много и оно сравнительно дешево. Одновременно решается и проблема утилизации отходов на полях. Хорошей находкой оказалась в качестве сырья для пеллет рапсовая солома, так как она внутри цельная, а не полая, как у других зерновых культур. Экономически выгодно прессовать из нее гранулы, так как она еще и более калорийна по сравнению с другими видами. Зольность соломенных гранул также превышает зольность древесных.

Эффективно производство пеллет из отходов подсолнечника. Лузга подсолнечных семечек — самое дешевое сырье для производства, расположенного поблизости от плантаций и заводов по выжимке подсолнечного масла. По теплотворности они сравнимы с брикетами из бурого угля. Но зольность подсолнечных гранул составляет всего 1%, в то время как у бурого угля — 7%. Поэтому пеллеты из лузги используют в промышленности для растопки котлов большой мощности. Зола пеллет из лузги — скорее благо, чем зло: экологически чистая, она является прекрасным удобрением в земледелии.

Можно использовать для гранулирования также камыш. Пеллеты из камыша ничем не уступают изготовленным из соломы: имеют хорошую теплоотдачу, не дают плохого запаха при горении, производство их не особо затратно. Они очень хороши для печного отопления или камина. Но котельная на 30 домов также успешно будет давать тепло, работая на камышовых пеллетах.

Торфяные гранулы являются еще одним видом хорошего биологического топлива. При их производстве используются только натуральные связующие вещества, как и при изготовлении гранул. Сырьем служит фрезерный торф, который предварительно сушится до 14–16% влажности. Эта технология была разработана в Европе уже в 1947 году и с тех пор осталась, по сути, неизменной. В наши дни торфяные гранулы особенно популярны в странах Скандинавии, где на них работают даже крупные электростанции. Калорийность, экономичность, экологичность и безотходность торфяных гранул способствуют их распространению в России, США, в Западной Европе.

Торфяные пеллеты из-за их высокой зольности используют главным образом в промышленности. Зато они используются еще как усилитель действия минеральных удобрений, как сырье для производства активированного угля, как абсорбент в промышленных фильтрах и как материал для хранения овощей и фруктов. Пеллеты из торфа также служат для сбора с земли или с поверхности воды разлившихся отходов нефтепереработки, для производства теплоизолирующих материалов.

Рядом с большими комплексами птицеводства нередко производят гранулы из птичьего помета. Их как топливо используют мало, зато это отличное удобрение для земледельцев. Гранулы из помета содержат большое количество питательных веществ для растений, не содержат яйца личинок или иную вредную микрофлору, имеют неограниченный срок хранения, лежкие, не самосогреваются и не дают самовозгорания. Их можно вносить в почву механизированным способом.

Особняком среди пеллет стоят гранулы из макулатуры и картона. Бумага и картон имеют высокую энергетическую ценность, можно реализовать этот потенциал благодаря низкой стоимости и высокой эффективности при сжигании гранул из них. Технология изготовления пеллет из макулатуры отлична от предыдущих в силу особенностей сырья. Его не нужно сушить — наоборот, требуется увлажнение. Затем пресс-гранулятор перерабатывает его в пеллеты. При этом требуется больше затрат, чем для гранулирования других видов сырья.

При использовании пеллет решается сразу несколько проблем народного хозяйства. Мы имеем всегда восполняемый запас экологического топлива, перерабатываем всевозможные отходы производства и получаем немалое количество золы в качестве удобрения.

Пеллеты своими руками

Газ и электричество постоянно дорожают, поэтому многие владельцы частных домов выбирают для отопления жилища другие источники тепла. К популярным и дешевым материалам относятся пеллеты, изготавливаемые из древесных опилок. Кроме того, их можно сделать самостоятельно. Такое топливо является биологически чистым и реализуется в гранулированном виде. Изготавливают гранулы из отходов древесного хозяйства. Оборудование для производства пеллет можно приобрести или соорудить самостоятельно.

Виды пеллет

Такое топливо выполняется из различной биомассы. Однако к ней предъявляется одно условие – высокая энергетическая ценность. Кроме того, материал должен легко поддаваться измельчению и прессованию. Большой популярностью пользуются пеллеты, выполняемые из опилок, коры и щепок. Получаются такие материалы на деревообрабатывающих предприятиях.

Растительные гранулы изготавливаются в результате переработки соломы и подсолнечной лузги. Не очень большой популярностью пользуются гранулы из торфа и пеллеты, основой для которых служит куриный помет.

Пеллеты из дерева

Если полностью заменить традиционные виды топлива деревянными пеллетами, можно существенно снизить уровень парникового эффекта. Во время горения традиционных видов топлива в воздух выделяется много углекислого газа. Меньше всего углекислоты образуется именно при сгорании дерева.

При использовании деревянных пеллет сокращаются объемы выделения в атмосферу такого соединения, как диоксид серы. Именно из-за его образования в больших количествах льют кислотные дожди. Это губительно действует на экологию. Опасность для природы и человека при использовании топливных пеллет сведена к нулю.

Преимущества деревянных пеллет

Кроме высокой степени экологичности, пеллеты из древесины обладают массой полезных свойств:

• Высокая теплоотдача, если сравнивать с корой, досками или щепками.
• При хранении понадобится вдвое меньше пространства, чем в случае с обычной древесиной.
• Поскольку биологической активностью пеллеты не обладают, их можно хранить вблизи жилых помещений.
• Изготовить такое горючее самостоятельно не составит труда. Пеллеты не могут самопроизвольно воспламеняться. Благодаря довольно плотной структуре они безопасны для аллергиков.
  
• При изготовлении пеллет в состав гранул не добавляют клеящие составы или загустители.
• Благодаря использованию этого топлива появляется возможность эффективно использовать любые виды отходов.
• Если сравнивать с углем, деревянные пеллеты производят такое же количество тепла при меньших выбросах углекислоты.

Стоимость отопления при выборе деревянных пеллет довольно невысокая.

Использование деревянных пеллет

Сегодня может быть несколько основных видов пеллет из дерева. Их разделяют на топливо для промышленного использования и отопления частных домов. Изготавливать пеллеты в домашних условиях можно с невысоким процентом зольности. При этом коры в них будет очень мало.

Топливо для промышленного использования отличается более низким качеством. Сжигание пеллет из древесины осуществляется в специальных котлах. Горение в таком оборудовании осуществляется в условиях постоянного поступления кислорода. Многие современные котлы автоматического типа устроены таким образом, что новые партии пеллет поступают в них каждые 20 мин.

Этапы производства пеллет

Существует несколько этапов изготовления древесных пеллет. Сначала производится начальное дробление биомассы. Затем выполняются такие этапы:

• Сушка сырья после дробления.
• Мелкое дробление.
• Затем сухую основу насыщают водой или паром.
• Пеллеты прессуются.
• Затем продукт охлаждается.
• Пеллеты фасуются по упаковкам.

Каждый из этапов изготовления пеллет следует рассмотреть подробнее.

Начальное дробление пеллет

На первом этапе изготовления пеллет исходное сырье подается в дробилки. Это необходимо для начального измельчения биомассы. На выходе получается материал фракцией не более 25х25 мм. Благодаря таким размерам сырье можно нормально просушить в специальных агрегатах. Затем сырье дополнительно измельчается.

Сушка дробленого сырья

Отходы, которые слишком влажные, довольно плохо прессуются. Если изготавливать из них пеллеты, они не будут предназначены для последующего сжигания. По этой причине сушка является обязательным этапом процесса изготовления пеллет. Благодаря этому влаги в опилках становится на 12% меньше. В результате исходный материал для производства пеллет должен иметь влажность около 10%.

Оборудование, в котором осуществляется сушка опилок, представлено барабанными или ленточными установками. Выбираются они в зависимости от необходимого результата и вида имеющегося сырья для пеллет.

Однако сушка представляет собой довольно энергозатратный процесс. Для полноценного высушивания одной тонны опилок необходимо сжечь один куб деревянного топлива. Следует учесть, что сжигать доски или бревна довольно дорого. По этой причине многие производители выбирают для этой цели кору или опилки.

Мелкое дробление

Сырье, которое выбирается для производства пеллет, не должно быть более 4 мм. По этой причине для дробления используется специальная установка. В ней исходный материал измельчается до необходимых размеров.

Хороший продукт на выходе из дробильной установки должно составлять примерно 150 кг на куб. м. Мельницы молоткового типа представляют собой более подходящее оборудование, способное обеспечить качественное измельчение опилок или щепок.

Водоподготовка пеллет

Иногда сырье высыхает слишком сильно. Как уже отмечалось, оптимальным показателем влажности сырья для пеллет является 10%. Если этот параметр снизится до 8%, материал начинается плохо склеиваться.

Чтобы повысить влажность до нужного показателя, сырье необходимо поместить в определенный резервуар. В нем происходит насыщение материала водяным паром. Пар используется при насыщении влагой опилок твердых пород деревьев. Для обработки мягких не нужно использовать специальные агрегаты. Достаточно добавить в смеситель воды.

Прессование пеллет

После процесса прессования из имеющейся биомассы получаются цилиндры небольшого размера. Они имеют диаметр от 6 до 25 мм. Материал, который уже прошел подготовку, подается в пресс. Такое оборудование может быть оснащено цилиндрическими или плоскими матрицами. В результате материал существенно сжимается. При этом повышается температура биомассы. Кроме того, в процессе выделяется лигнин, за счет которого опилки или щепки склеиваются между собой.

Охлаждение

Во время прессования температура гранул повышается до 70-90 градусов. Поэтому материал впоследствии необходимо охладить и просушить. Затем пеллеты помещают в упаковки. В условиях профессионального производства применяются специальные станочные агрегаты и грануляторы.

Расфасовка пеллет

Довольно часто топливные пеллеты из древесины сохраняют в бункерах. Для защиты конечного продукта его расфасовывают по большим мешкам. Потребитель получает продукт в мешках по 20 кг. Несмотря на дешевизну биологического топлива многие владельцы частных домов решают изготавливать пеллеты самостоятельно.

Производство пеллет своими руками

Достаточно большое количество потребителей после разбора всех достоинств древесных пеллет решают изготавливать их самостоятельно. Можно соорудить даже самодельный станок, способный значительно облегчить работу.

В продаже можно найти и мобильные грануляторы. Они представляют собой прессы. Благодаря этому может быть оборудована своя линия изготовления пеллет. Сырье должно отвечать заявленным требованиям. Собрать гранулятор для пеллет своими руками можно по простой схеме.

Поскольку технология изготовления древесных гранул заключается в обработке отходов, необходимо полностью разобраться в процессе. Сначала крупные части древесины необходимо раздробить на более мелкие. В качестве исходного сырья могут использоваться различные отходы деревобрабатывающего производства.

Сегодня практически каждый владелец частного дома может купить небольшую дробилку. После измельчения материала получаются частицы мелкой фракции, которые впоследствии можно использовать для создания пеллет.

Важно следить за влажностью сырья для пеллет. Максимальный порог этого показателя составляет 12%. Однако такие отходы могут получиться лишь при дроблении сухих отходов древесного производства. В остальных случаях влажность может составлять 40-50%. В некоторых случаях люди не задумываются об этом, судя о влажности опилок по их внешнему виду.

Однако при использовании пеллет, которые были произведены из сырого материала, котел будет работать только на 50% своих возможностей. Кроме того, отопительное оборудование при сгорании таких пеллет покрывается сажей изнутри. Поэтому определение влажности материала и последующая сушка – важные этапы производства пеллет.

Чаще всего исходное сырье обладает уровнем влажности 40-50%. Просушивается материал в специальных устройствах, в зависимости от предпочтений и возможностей владельца дома:

• аэродинамическая сушилка;
• сушильный барабан;
• ленточная сушилка;
• диспергатор.

Если не вдаваться в особенности эксплуатации таких устройств, следует помнить – для того, чтобы влага испарилась из древесины, понадобится выполнить ее тепловую обработку. Владельцу небольшого производства пеллет в любом случае придется изготовить самодельную сушильную установку и потратиться на энергию для ее разогрева.

На следующем этапе работ производится сжатие материала с последующим формированием гранул. Такая процедура выполняется на специальном оборудовании – пресс-грануляторе. Основной деталью устройства является матрица. Каждое из подобных устройств оснащается мощным электромотором.

В промышленности гранулятор оборудуется матрицей цилиндрического типа. В таком агрегате исходный материал подается в цилиндр, в котором имеется много отверстий. Затем сырье прессуют катками.

Под значительным давлением опилки начинают принимать форму выполненных в стене барабана отверстий. Они становятся отвердевшими пеллетами. При помощи отрезного ножа материал, вытолкнутый наружу, срезается. Благодаря этому пеллеты получаются одинакового размера.

Если производство реализовано в небольших объемах, лучше выбрать пресс с плоской матрицей. В этом случае исходный материал засыпается сверху на специальный диск, в котором выполнены отверстия. Сверху он испытывает давление катков. Материал, находящийся между этими деталями, прессуется и выпадает в нижерасположенную емкость.

Такую конструкцию легко собрать своими руками. Этим пользуются многие домашние мастера. Для этого необходимо приобрести матрицу и электромотор. Затем эти детали следует зафиксировать на раме из металлического профиля. Затем монтируют приводные шкивы и бункер, в который будут отправляться готовые пеллеты.

Важно! Прессовые агрегаты, выполненные своими руками, редко имеют высокую производительность. Чтобы не находиться около них с емкостью для сбора пеллет, можно установить дополнительный конвейер, который будет подавать полученное сырье из бункера.

Выводы

Можно сделать вывод, что самостоятельное производство пеллет для своих нужд – довольно выгодное вложение средств, но только в двух случаях: когда собран эффективно функционирующий гранулятор, и имеется возможность дешево приобретать исходное сырье.

Отправить комментарий

Как сделать пеллеты своими руками. Стр. 1

Пеллеты своими руками можно сделать. Достаточно ознакомиться с техникой и иметь нужное оборудование, и домашний мастер сможет не только обеспечить ваш дом дешевым экономичным топливом, но и создать перспективный бизнес по продаже пеллет.

Плюсы и минусы топливных пеллет Пеллеты Сегодня под пеллетами понимают не только готовый продукт из мелких опилок, но и в виде пеллет и отходов деревообрабатывающей промышленности и сельского хозяйства в целом.Для производства пеллет это все, что может сгореть и в большинстве случаев просто выбрасывается или утилизируется неэффективно.

Гранулированное топливо делится на три класса:

• высшего сорта — производится из очищенных от примесей и мелких отходов опилок мягких пород древесины;
• промышленные — из опилок и прочих мелких древесных отходов;
• промышленные — от производства остается практически все, что остается в отходах сельского хозяйства, лесозаготовок, деревообработки и даже птицеводства.

Первый сорт имеет низкую зольность (примерно 0,5% от общей массы окатышей), но стоит дороже. Второй класс и третий более доступны по цене, но количество остатков продуктов сгорания выше. Третий класс в основном используется для топочных котлов, низкая стоимость и достаточная теплота сгорания делает этот вид очень прибыльным.

Недостатки пеллет в том, что они требуют особых условий хранения, сухости и надежной защиты от огня. Плюсов гораздо больше.Это низкая цена по сравнению с другими видами топлива (в первую очередь, природным газом) и высокая тепловая мощность, а также простота производства и простота хранения и транспортировки.

Но главный плюс в том, что хозяин дома сможет изготавливать пеллеты своими руками без каких-либо затрат и специальных навыков.

Оборудование и материалы ПОДПИСАТЬСЯ на НАШ канал youtube, который позволяет смотреть онлайн, скачивать с YouTube бесплатное видео о выздоровлении, омоложении человека. Любовь к другим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор для совершенствования.

Ставьте ЛАЙКИ и делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Подпишитесь — https://www.facebook.com//

Для того, чтобы наладить производство пеллетного топлива в домашних условиях, нужно не так много оборудования. А материалом могут служить отходы столярных мастерских и небольшие ветки и прутья, которые вы можете собрать. Владельцы крупных хозяйств даже используют куриный помет для производства пеллет, но теплота сгорания у таких пеллет ниже, чем у дров.

Итак, в обязательном комплекте оборудования для производства окатышей требуются следующие механизмы и инструменты:

• дробилка;
• сушилка;
• измельчитель;
• пресс-гранулятор.

Кроме того, вам может потребоваться дополнительное оборудование, например, если вам нужно увлажнить сухие материалы. Это может быть паровая установка, которая нагнетает сырье влажностью до желаемой консистенции (10-12%), или система, использующая обычную воду.

Измельчитель понадобится для получения малых масс для экструзии гранул.Его, как и дробилку, можно делать руками, но большинство руководителей предприятий предпочитают использовать уже готовые установки. А вот пресс-гранулятор своими руками может обойтись в зависимости от того объема, который вам нужен. Его рисунки просты и понятны.

Гранулятор состоит из электропривода, редуктора, барабанных масс, образующих матрицу и роликов. Их (кроме мотора) может изготовить любой мастер, имеющий опыт работы на токарных и фрезерных станках.

При производстве топлива используют два вида матриц — плоские или барабанные (цилиндрические).В грануляторе первого типа сырье насыпают сверху роликами, прокатывают, отжимая массу. Второй тип актуален для крупных производств, ролики, расположенные внутри барабана, в которые происходит подача рубленой древесины и другого сырья.

Некоторые владельцы для большей эффективности снабжают гранулятор с ленточным конвейером, который обеспечивает автоматическую подачу исходного материала и таким же конвейером для удаления готовых гранул, чтобы они не забрасывались прессом и не препятствовали этому. работать правильно.

Отметим, что самодельная установка имеет небольшую емкость по сравнению с заводскими моделями. Теперь обратим внимание на изготовление топливных пеллет и рассмотрим весь процесс от начала до конца. До гранул

Топливные пеллеты имеют массу преимуществ, главное — простота изготовления. Первый этап — это закупка сырья. Можно использовать, как уже было сказано выше, древесные отходы, ветки и мелкие веточки, которые остаются на плантациях при вырубке деревьев, лузги семян подсолнечника и зерна, торфа.

Сырье измельчается в дробилке, в результате чего получается фракция меньшего размера с диаметром около 2-4 мм.

Учитывая, что материал ранее прошел термообработку, содержание влаги может быть выше желаемого. Стандартная норма — 12% влажности от общего веса сырья. Это достигается второй стадией сушки сырья до необходимого состояния. Для этого используют сушильные барабаны промышленного типа или пневмооборудование.

Затем переходят к третьему этапу — вторичному измельчению подготовленного сырья.Пропуская ее через измельчитель, получаем так называемую древесную муку. На этом этапе следует проверить влажность массы. Почему это так важно? Слишком сухая мука не сжимается, в результате чего топливные гранулы рассыпаются в пыль сразу после выхода из пресса.

Поэтому рекомендуется проверять состояние массы, и если ее влажность менее 8% по весу, необходимо увеличить этот показатель с помощью пара или воды.

Наконец, последнее, что вам нужно, чтобы сделать пеллеты своими руками, это залить подготовленную массу в гранулирующий пресс и запустить процесс.Редуктор передает вращательное движение валкам, которые выдавливают сырье через формовочную головку.

Под давлением вовлекаются топливные гранулы, выделяемые из древесного лигнина, веществ, содержащихся в одревесневших растительных клетках. Он играет роль натурального клея, фиксируя форму гранул и не позволяя им крошиться. Несколько слов о хранении

На выходе из пресса окатыши нагреваются до 90 ° C. Поэтому они должны быть прохладными и сухими «до готовности».Сушка осуществляется естественным путем, т.е. без использования дополнительного нагрева.

Хранить в виде топливных таблеток рекомендуется в местах, защищенных от потенциальной опасности пожара. Хотя сами по себе они довольно инертны и не относятся к легковоспламеняющимся веществам, возместить гранулы непросто.

Для этого ретивые хозяева получили пеллеты, расфасованные в мешки весом от 10 до 20 кг каждый. Удобно хранить, а если гранулированное топливо производится для продажи, тоже удобно давать покупателям. Опубликовано

ПОДПИСАТЬСЯ на НАШ канал youtube, который позволяет смотреть онлайн, скачать с YouTube бесплатное видео о выздоровлении, омоложении человека.Любовь к другим и к себе, как чувство высоких вибраций — важный фактор для совершенствования.

Ставьте ЛАЙКИ и делитесь с ДРУЗЬЯМИ!

www.youtube.com/channel/UCXd71u0w04qcwk32c8kY2BA/videos

Подписка — https://www.facebook.com//

P. S. И помните, только изменяя их потребление — вместе мы меняем мир! ©

Источник: sdelaypechi.ru/toplivo/pellety-svoimi-rukami.html

Древесные пеллеты из биомассы — Сделайте свои собственные древесные гранулы дома

Древесные пеллеты из биомассы — сделайте древесные пеллеты своими руками в домашних условиях Статья Учебники по альтернативной энергии 10.01.2012 30.09.2021 Учебники по альтернативным источникам энергии

Сделайте свои собственные древесные пеллеты из биомассы

Древесные пеллеты из биомассы — это возобновляемый продукт, получаемый путем сжатия древесных отходов, трав, соломы, стеблей кукурузы, даже бумаги и картона в плотную форму, похожую на гранулы.Традиционно деревья рубили и пилили, чтобы получить дрова, которые затем сжигали, высвобождая энергию для обогрева или кипячения воды. Хотя мы сжигаем дрова тысячи лет, проблема в том, что нам нужно закрытое пространство для хранения рубленых дров, чтобы они оставались сухими.

Кроме того, сжигание дров в дровяной печи может выглядеть красиво, но неэффективно, так как дрова могут быть влажными и не обеспечивают достаточно тепла во всем доме, а после сжигания выделяются много золы и остатков, которые необходимо убирать.Вырубка деревьев и сжигание деревянных бревен также расходуют наши природные ресурсы.

Древесные гранулы из биомассы

Древесные гранулы из биомассы, с другой стороны, также называемые «древесными топливными гранулами», представляют собой искусственный продукт, производимый при интенсивном нагревании и давлении, когда материалы биомассы спрессовываются в форму гранул. Это придает им однородную форму, размер и плотность, что делает их идеальными в качестве альтернативного источника топлива.

Древесные пеллеты из биомассы можно использовать в качестве топлива для отопления домов в котлах, работающих на биомассе, или в специальных печах для сжигания пеллет.Пеллетные печи лучше обычных открытых дровяных каминов, потому что они горят чище, с гораздо меньшим количеством дыма и копоти.

Поскольку древесные гранулы чрезвычайно плотные и содержат низкое содержание влаги (менее 10%), это означает, что гранулы могут гореть в печи при очень высокой температуре сгорания с улучшенной эффективностью и гораздо более низким содержанием золы (менее 2%) по сравнению с на сжигание обычных дров.

Поскольку стоимость отопления наших домов с использованием ископаемого топлива, такого как мазут и природный газ, увеличивается, все больше и больше людей рассматривают пеллетное отопление как серьезную альтернативу.На рынке доступно большое количество печей на пеллетах, печей с принудительным нагревом воздуха и котлов, работающих на дровах, чтобы воспользоваться преимуществами этого нового отопительного материала на биомассе. В некоторых странах они смешивают и сжигают древесные гранулы с углем для производства электроэнергии.

Коммерчески продаваемые древесные гранулы обычно производятся на больших грануляторах из переработанных отходов биомассы, которые затем прессуются и экструдируются в гранулы. Но небольшие бытовые грануляторы становятся все более распространенными и доступными даже для домовладельцев.

Благодаря возможности для людей изготавливать свои собственные древесные гранулы в домашних условиях, печи на гранулах для отопления дома или в качестве части камина теперь стали более привлекательными, чем когда-либо. Производство древесных топливных гранул — это немного более продвинутая задача, чем просто измельчение дров, но с небольшими знаниями о том, как сделать свои собственные древесные гранулы и с подходящими инструментами, это не так сложно.

Первым шагом к созданию собственных древесных гранул является получение сырья. Это могут быть древесные отходы или различные возобновляемые источники и другие формы биомассы.Материал необходимо измельчить на мелкие кусочки, достаточно маленькие, чтобы они могли пройти через отверстия фильеры гранулятора для экструзии.

Посмотрите видео, чтобы узнать больше

Гранулятор сжимает сырье при высоком давлении и температуре, поэтому может потребоваться сначала высушить материалы биомассы, чтобы снизить их влажность. Чтобы сделать древесные гранулы из биомассы лучшего качества, ваш древесный материал должен иметь влажность около 15%.

Для некоторых материалов вам придется добавить связующие, такие как биосмазки и масла, чтобы связать гранулы вместе.Но со многими материалами из мягкой древесины, такими как сосна и ель, они содержат достаточно природных веществ, чтобы связать гранулы вместе. Высокая плотность готовых древесных гранул обеспечивает удобство обращения, упаковки и эффективного хранения.

Цены на пеллетные печи различаются и могут исчисляться тысячами, но древесные пеллеты довольно разумны для покупки, и небольшая часть может значительно сократить период окупаемости. Печи на пеллетах легко загружать, и с каждым днем ​​они становятся все более доступными, поэтому вам следует проконсультироваться с местными дилерами, чтобы получить хорошее представление о том, что доступно, и сколько будут стоить ваша установка и эксплуатационные расходы.

Производство гранул биомассы своими руками можно классифицировать как источник экологически чистой энергии в том смысле, что это источник энергии с нулевым выбросом углерода. Углерод потребляется в течение жизненного цикла деревьев или органических культур, а затем снова высвобождается после сжигания гранул.

Древесные пеллеты из биомассы выделяют меньше выбросов и парниковых газов по сравнению с сжиганием дров, помогая нам решать проблемы, связанные с изменением климата. Обладая правильными знаниями и используя гранулятор, вы можете делать свои собственные гранулы для себя и своих друзей или даже начать прибыльный бизнес по производству древесных гранул, поскольку печь на гранулах может быть удивительно эффективным способом согреть вашу собственность и согреть вашу семью этой зимой.

Чтобы лучше понять, как производить свои собственные древесные гранулы или как использовать «Гранулы биомассы», или получить дополнительную информацию о различных доступных системах гранулирования биомассы, или изучить преимущества и недостатки использования древесных гранул в качестве биоэнергетика, затем нажмите здесь, чтобы получить на Amazon копию одного из лучших «Руководств по древесным пеллетам и биомассе» на сегодняшний день, чтобы узнать больше о производстве гранул биомассы для сжигания в вашем доме, чтобы сэкономить деньги и окружающую среду.

Самые продаваемые продукты, связанные с пеллетами из биомассы

Древесная щепа vs.дрова против древесных пеллет: что лучше для вас? :: BioThermic: Wood Energy Systems

Древесина бывает разных форм, пород, размеров и происхождения. Давайте упростим обсуждение до трех основных видов древесины: щепа, древесные гранулы и поленья (дрова). В других моих публикациях на ресурсах будут подробно описаны соображения по каждому типу топлива, но пока давайте рассмотрим их в целом.

Каждый вид топлива можно использовать только в диапазоне тепловой нагрузки, как показано на рисунке ниже.Если вы работаете в БТЕ, то 1 кВт = 3 412 БТЕ.

Дрова, все знают и понимают. Вы срубаете дерево, разрезаете ствол на куски и раскалываете его топором. Прямо сейчас вы представляете парня в клетчатой ​​рубашке и с усами, верно? Канал CBC «This is That» подготовил видео, ссылка на которое приведена ниже, чтобы высмеять стереотип.

Выгрузку дров нельзя автоматизировать. Мы не можем построить машину, которая будет складывать, перемещать и загружать дрова в котел, это должны делать наши руки.Из-за этого нагрев дровами применим только для небольших тепловых нагрузок: домов, малых предприятий, гаражей и т. Д. Попытайтесь слишком сильно обогреть дровами, и вам нужно будет посвятить полный рабочий день резке, расколке и загрузке! Большим преимуществом дров является то, что вы можете заготавливать их самостоятельно, чтобы получить самое дешевое топливо для отопления.

Если вы сомневаетесь в том, что вы должны использовать дрова для вашей системы отопления, мы настоятельно рекомендуем вам вместо этого взглянуть на пеллеты.Люди, топящие дровами, знают, что это то, чего они хотят, и стремятся разобраться с ними своими топорами, бензопилами, клетчатыми рубашками и т. Д.

Древесные пеллеты потрясающие. Они созданы в соответствии со спецификациями и тщательно контролируются, вы всегда знаете, что получаете, потому что ваш поставщик может предоставить стабильные результаты тестирования качества. Это самая плотная форма древесного топлива — 650 кг / кубический метр. Их можно перемещать с помощью автоматизированных пневматических и шнековых систем, и их можно легко и долго хранить.Вы можете наслаждаться экономией средств и углеродно-нейтральным эффектом гранул, даже не работая с ними. Недостаток пеллет в том, что, в отличие от дров, их нужно покупать у производителя по цене около 300 долларов за тонну. Все еще дешевле, чем пропан, нефть или электричество, но не так дешево, как щепа.

Щепа — это самая дешевая форма древесного топлива, которую вы можете купить, потому что ее проще всего производить в больших количествах. Вам нужен гранулятор стоимостью в несколько миллионов долларов для производства древесных гранул, но вам просто нужен измельчитель для производства древесной щепы.Поскольку древесная щепа громоздка и не течет, как пеллеты, чтобы использовать ее для отопления, вам потребуется надежная система подачи топлива, поэтому щепа не работает при меньших тепловых нагрузках. Если вы ищете вариант отопления для своего дома на древесной стружке, обратите внимание на пеллеты.

Позвольте мне нарисовать картину: если вы используете котел Fröling T4 мощностью 150 кВт, он обеспечит достаточно тепла примерно для 8 домов нормального размера. Он будет использовать 50 тонн щепы в год, что эквивалентно двум полностью загруженным тягачам.Вам понадобится место для хранения такого объема (200 кубометров), потому что вы не можете хранить энергетические чипы на улице под дождем и снегом. T4 имеет прочную шнековую систему для подачи топлива из бункера для хранения в котел, вы не можете уменьшить его для меньшего котла. Если у вас нет службы доставки энергетической древесной щепы в вашем районе (скорее всего, ее нет, если вы не живете в пределах 100 км от нашего местоположения в Тандер-Бей), вам придется иметь на месте оборудование для обработки вашего топлива, например, мини-погрузчик или трактор.

Конечно, если вам нужно 150 кВт тепла и у вас есть место, где хранить и перемещать щепу легко (как на большинстве ферм), то отопление щепой сэкономит вам пригоршню денег по сравнению с маслом, пропаном или электричеством. Вы даже можете сэкономить на природном газе, если ваш источник микросхем достаточно дешев. При больших тепловых нагрузках в наших котлах TM500 древесная щепа сэкономит буквально тонны денег по сравнению с мазутом.

Вернуться к ресурсам

Wood Pellet — обзор

13.4.3 Пеллеты и брикеты

Пеллеты из прессованных опилок или древесных стружек доступны во многих частях мира уже более нескольких десятилетий. Поскольку гранулы спрессованы, они представляют собой более концентрированную форму топлива, чем древесная щепа. Следовательно, им требуется меньше места для хранения, и с ними легче обращаться. Производство древесных гранул требует больше энергии, чем древесная щепа, и капитальные затраты на производство завода высоки; пеллеты, следовательно, дороже щепы.

Древесные гранулы обычно изготавливаются из прессованных опилок, которые являются отходами других отраслей промышленности (например,г., лесопилки). Гранулы удерживаются вместе естественным лигнином в древесине — обычно связующий клей не требуется. Лигнин составляет примерно от четверти до трети сухой древесины. Он укрепляет древесину, а также обладает водонепроницаемыми свойствами.

Древесные гранулы имеют очень низкое содержание влаги, обычно 6–10%, что означает, что древесные гранулы являются очень хорошим источником энергии, поскольку очень мало энергии в гранулах используется для испарения влаги. Общие свойства древесных пеллет:

Влажность: 3.5% –5,5%

Зола: 0,2% –0,5%

Теплотворная способность: 8800 БТЕ / фунт

Насыпная плотность: 600–750 кг / м

Гранулы очень плотные и низкая влажность (ниже 10%) позволяет сжигать их с очень высокой эффективностью сгорания. Правильная геометрия гранул и небольшой размер позволяют производить автоматическую подачу с очень точной калибровкой. Их высокая плотность также обеспечивает компактное хранение и рациональную транспортировку на большие расстояния.

Древесная щепа — это твердое топливо, получаемое из древесины, которое часто используется в качестве сырья для технической обработки древесины. В промышленности обработка стружки коры часто отделяется после лущения бревен из-за различных химических свойств. Древесная щепа также может использоваться в качестве древесного топлива.

Пеллеты можно использовать в качестве топлива для различных приборов и систем отопления. Самыми маленькими из них являются пеллетные печи мощностью до 9 кВт, которые подходят для отопления отдельных помещений. Эти печи имеют электронное управление, могут выдавать регулируемую тепловую мощность и требуют дозаправки только один раз в несколько дней.Пеллетные котлы доступны в широком диапазоне мощностей от небольших домашних масштабов до крупных промышленных масштабов для обогрева школ и больниц. Для бытового потребителя пеллеты представляют собой наиболее удобный вид дровяного отопления. В Скандинавии древесные гранулы доставляются цистернами и перекачиваются в силосы для хранения, откуда они автоматически поступают в котел.

Древесные гранулы используются в печах специальной конструкции. Пеллеты обычно производятся из древесных отходов лесопильных заводов. Древесина проходит довольно длительный процесс трансформации, прежде чем окончательно экструдируется в твердые гранулы.Несмотря на переработку, топливо остается углеродно-нейтральным и поэтому менее вредно для окружающей среды, чем другие ископаемые виды топлива. Для коммерческих предприятий, как и в случае с любым древесным топливом, древесные пеллеты не облагаются налогом на изменение климата. В настоящее время в Соединенном Королевстве имеется ограниченное количество заводов по производству окатышей, хотя есть некоторые стимулы производить их из местных источников. Тем временем некоторые пеллеты импортируются. Гранулы для бытовых обогревателей и бойлеров поставляются в предварительно упакованных мешках, обычно весом 22 фунта (10 кг), что делает их удобными для хранения и загрузки в бункер.Для более крупных моделей котлов пеллеты могут поставляться оптом, но при этом должен быть доступен соответствующий бункер, подключенный к котлу. В настоящее время большая часть пеллет будет поставляться печным цехом, который продает котлы, но для других поставщиков см. Нашу страницу с ссылками ниже.

Топливные брикеты (иногда называемые топливными брикетами) — особенно брикеты, изготовленные из угля (Speight, 2013), стали важным бизнесом в 20 веке. В 1950-х годах было разработано несколько экономических методов изготовления брикетов без связующего.Множество заводов по всему миру производили буквально десятки миллионов тонн годного к употреблению и экономичного материала, который удовлетворял бытовые и промышленные потребности в энергии. Во время двух мировых войн домашние хозяйства во многих европейских странах изготавливали собственные брикеты из пропитанной макулатуры и других горючих бытовых отходов с помощью простых рычажных прессов (Lardinois and Klundert, 1993). Современные промышленные брикетирующие машины, хотя и намного больше и сложнее, работают по тому же принципу, хотя продаваемые брикеты сейчас продаются по более высокой цене для периодических барбекю на заднем дворе, а не для повседневного использования.

Более 100 лет неформальные сборщики отходов в Каире отделяют и сушат органические отходы для продажи в качестве твердого топлива для бытового использования. Этот процесс несколько затих, когда стали доступны источники ископаемого топлива. Переход на традиционные виды топлива может оказаться выгодным для тех, кто может себе это позволить, но с учетом экономических и энергетических условий во многих городах городские и сельскохозяйственные отходы остаются жизнеспособным альтернативным топливом.

Брикетирование переживает возрождение, в основном из-за слияния трех критических факторов.Во-первых, последние разработки в области обработки и связывания брикетов резко изменили экономику использования топливных брикетов в качестве энергетического ресурса. Во-вторых, нехватка топливной древесины становится все более острой в большинстве развивающихся стран. Наконец, неуклонно растет озабоченность по поводу окружающей среды, направленная на решение проблемы удаления бытовых и городских отходов, и эту дилемму можно решить с помощью брикетирования.

13.4.3.1 Производство брикетов

Как правило, производство брикетов (брикетирование) включает сбор горючих материалов, которые нельзя использовать как таковые из-за их низкой плотности, и их прессование в твердый топливный продукт любой удобной формы, который можно сжигать. как дерево или уголь.Таким образом, материал сжимается, чтобы сформировать продукт с более высокой объемной плотностью, более низким содержанием влаги и однородным размером, формой и свойствами материала. Брикеты легче упаковывать и хранить, дешевле транспортировать, удобнее использовать, а их характеристики горения лучше, чем у исходных органических отходов.

Сырье брикета должно связываться во время сжатия; в противном случае, когда брикет вынут из формы, он рассыпется. Улучшенная когезия может быть получена с помощью связующего, но также и без него, поскольку при высокой температуре и давлении некоторые материалы, такие как древесина, связываются естественным образом.Связующее не должно вызывать образование дыма или смолистых отложений, а также следует избегать образования избыточной пыли. Могут использоваться два разных типа связующих. Горючие связующие получают из природных или синтетических смол, навоза животных или обработанных обезвоженных осадков сточных вод. К негорючим вяжущим относятся глина, цемент и другие адгезивные минералы. Хотя горючие связующие являются предпочтительными, негорючие связующие могут быть подходящими, если используются в достаточно низких концентрациях. Например, если органические отходы смешаны со слишком большим количеством глины, брикеты не будут легко воспламеняться или гореть равномерно.Подходящие связующие включают крахмал (5–10% мас.) Или мелассу (15–25% мас.), Хотя их использование может оказаться дорогостоящим. Важно определить дополнительные недорогие материалы для использования в качестве связующих для брикетов в Кении и их оптимальные концентрации. Точный метод подготовки зависит от брикетируемого материала, как показано в следующих трех случаях прессования сахарного жома, опилок и городских отходов в брикеты для приготовления пищи.

13.4.3.2 Брикеты из жмыха

Излишки жмыха представляют собой проблему утилизации для многих сахарных заводов.Технология брикетирования остается простой и включает следующие этапы: (1) измельчение, при котором жом измельчается, раскатывается или забивается молотком, (2) сушка, при которой влага удаляется сушкой на открытом воздухе или с использованием принудительного нагретого воздуха в большом вращающемся помещении. барабан, (3) карбонизация, при которой жмых сжигается при ограниченном количестве кислорода в заглубленной яме или траншеи до тех пор, пока он не карбонизируется до древесного угля, (4) подготовка исходного сырья, при которой карбонизированный жом смешивается со связующим, таким как глина или патока , (5) прессование и экструзия, при которых материал пропускается через экструдер с механическим или ручным управлением для формирования рулонов древесного угля, (6) сушка, при которой рулоны сушатся на воздухе в течение 1-3 дней, что приводит к их разрушению. на куски и (7) упаковка, в которой брикеты подготавливаются к продаже.

13.4.3.3 Брикеты из древесных опилок

Опилки являются отходами всех видов первичной и вторичной обработки древесины. От 10% до 13% бревна превращается в опилки при фрезеровании. Опилки громоздкие, поэтому их дорого хранить и перевозить. Кроме того, теплотворная способность опилок довольно низкая, поэтому брикетирование — идеальный способ уменьшить объем, увеличить плотность и, таким образом, увеличить теплотворную способность. Оборудование, необходимое для производства брикетов из опилок, состоит из сушилки, пресса и экструдера с коническим шнеком и большим вращающимся диском.

Брикеты из опилок формируются под достаточно высоким давлением, чтобы обеспечить сцепление между частицами древесины. При этом лигнин размягчается и связывает брикет, поэтому дополнительное связующее не требуется. Использование брикетов из опилок имеет несколько преимуществ, в том числе (1) цена, которая обычно примерно такая же, как и у топливной древесины, но их гораздо удобнее использовать, поскольку они не требуют дальнейшей резки и измельчения, (2) хорошие характеристики горения в любом виде твердого вещества. топливная печь и бойлер, (3) быстрое зажигание с последующим чистым сжиганием с оставлением только 1-6% минеральной золы, (4) отсутствие серы и горение без запаха, и (5) теплосодержание, которое почти эквивалентен по теплосодержанию угля среднего качества.

13.4.3.4 Брикеты для городских отходов

Удаление твердых отходов (мусора) — одна из наиболее серьезных проблем городской окружающей среды в развивающихся странах. Многие муниципальные власти собирают и надлежащим образом удаляют (в местах, отличных от свалок) менее половины этих отходов. Этот сбой объясняется (1) недостаточным количеством свалок, (2) разнообразием экологических норм, (3) отсутствием достаточных мощностей для обработки и переработки отходов и, наконец, что не менее важно, (4) запланированным устаревание упаковки и многих предметов, составляющих основу отходов.

Открытый сброс или сброс сырой нефти — наиболее распространенный метод, используемый муниципальными властями. Отходы представляют опасность для здоровья, когда они разбросаны по улицам и на свалках. В настоящее время общепринятой экологической философией является то, что отходы имеют ценность и должны использоваться на основе принципов сокращения, повторного использования, восстановления и переработки. Благодаря вторичной переработке городские отходы можно превратить в полезные продукты. В частности, макулатура и листья являются потенциально важным альтернативным источником топлива для приготовления пищи.

Переработка органических горючих материалов в топливные брикеты способствует решению городских проблем, таких как получение доходов, недостаток земли для удаления отходов и поддержание качества окружающей среды. Поскольку ресурсы Земли ограничены, для достижения приемлемого уровня обращения с органическими отходами необходимо более эффективное извлечение и использование ресурсов. Улучшение утилизации органических отходов может восстановить различные естественные циклы, тем самым предотвращая потерю сырья, энергии и питательных веществ.

С другой стороны, ожидается, что спрос на энергию во многих странах приведет к увеличению выбросов парниковых газов в результате сжигания ископаемого топлива. Существует острая необходимость в продвижении экологически безопасных технологий, и брикетирование топлива, по-видимому, является одной из таких технологий, которая удовлетворяет многочисленные потребности общества и окружающей среды.

Текущие потребности сосредоточены на поиске лучших связующих для брикетов из жома, улучшенной теплотворной способности и горения за счет производства брикетов более высокой плотности, внедрения более эффективных методов экструзии и снижения производственных затрат.

О нас | Пеллеты PurHeat Premium из твердой древесины

Мы концентрируемся на одном, чтобы делать это лучше, чем что-либо другое. И мы преуспели, гордясь своим превосходством и заботой о клиентах.

Мы знаем, что PURHEAT должен предлагать самые лучшие древесные топливные гранулы из твердых пород древесины, чтобы продолжать привлекать все большее число клиентов, как индивидуальных потребителей, так и продавцов в магазинах.

Наши клиенты всегда были нашим самым надежным средством привлечения новых клиентов.В долгосрочной перспективе они являются лучшим доказательством совершенства нашего продукта.

Вот как мы получаем древесные пеллеты высшего качества

• Во-первых, мы закупаем лучшие твердые породы дерева без коры, такие как красный дуб, белый дуб, гикори, ясень и твердый клен.
• Затем мы закупаем утилизируемые отходы этих лиственных пород на лесопильных заводах — 100% чистые опилки с лучших лесопильных заводов.
• Наши древесные гранулы производятся в США.S.A. из этих высококачественных опилок в соответствии со строгими стандартами, установленными Институтом топливных пеллет, и, чтобы заверить вас, мы поставляем только гранулированное топливо класса PFI.
Лаборатория по контролю качества
• PurHeat показывает, что гранулы PurHeat производят менее 0,06% золы, что является огромным преимуществом для пользователей дровяных печей.

• При производстве пеллет PurHeat не используются связующие, поэтому они полностью натуральные — изготовлены только из 100% натуральных опилок лиственных пород.
• Использование только опилок лиственных пород самого высокого качества обеспечивает наивысший постоянный выход БТЕ, в результате чего гранулы PurHeat являются самыми горячими, долговечными и самыми чистыми гранулами горения из твердых пород древесины на рынке сегодня.
• Вы получаете выгоду, экономя деньги, используя древесные гранулы PurHeat, поскольку вам нужно покупать гораздо меньше древесных гранул, чтобы получить желаемое тепло.
• Вы и весь мир получаете выгоду от использования PurHeat, экологически чистого, постоянно возобновляемого и перерабатываемого топлива из биомассы

В PurHeat мы постоянно стремимся улучшить окружающую среду, чтобы помочь будущим поколениям.

Как использовать дымовые пеллеты, пеллеты для копчения, пеллеты для гриля

Не знаете, как использовать пеллеты для копчения? Древесные гранулы BBQ — отличный выбор для тех, кто пытается привнести в пищу больше восхитительного аромата дыма.При правильном использовании дымовые гранулы могут стать отличным барбекю и сделать его действительно новым уровнем.

Неважно, пробуете ли вы их в первый раз или уже использовали их раньше и нуждаетесь в быстром обновлении, мы составили это краткое руководство по правильному использованию дымовых гранул, включая то, что нужно знать перед началом работы. чтобы вы могли добиться именно тех результатов, которые вам нужны.

Что такое гранулы для копчения

Гранулы для копчения — это маленькие цилиндрические кусочки натурального дерева, которые придают блюдам улучшенный вкус и обеспечивают более интенсивный и эффектный дым.Изготовленные из прессованных опилок, они представляют собой один из самых простых способов придать более глубокий вкус вашему барбекю и даже более эффективны, чем древесная щепа, для придания более насыщенного аромата вашей пище.

Гранулы для гриля и гранулы для отопления

Гранулы для гриля и отопительные гранулы не предназначены для одного и того же, поэтому важно понимать их различия. Хотя оба они сделаны из прессованной древесины, отопительные гранулы содержат добавленные химикаты или другие добавки, с которыми вы определенно не захотите готовить.С другой стороны, гранулы для гриля безопасны для пищевых продуктов и специально созданы для того, чтобы придать грилю больше аромата.

Если вы ищете древесные гранулы для гриля, убедитесь, что использует только гранулы для гриля / копчения и никогда не готовьте на топочных гранулах.

Как использовать дымовые гранулы:

Заполните бункер дымовыми гранулами и начните их нагревать. Имейте в виду, что вам не нужно замачивать дымовые гранулы перед использованием, как это делается с древесной щепой.

(Если вы используете угольный гриль, положите ровный слой дымовых гранул поверх раскаленных углей. Важно, чтобы этот слой не был слишком глубоким, так как он может блокировать дым и препятствовать правильному излучению тепла. )

Когда ваши гранулы станут хорошими и горячими, вы можете добавить мясо в камеру для готовки. В зависимости от того, как долго вы готовите, вам может потребоваться добавить больше гранул по ходу приготовления, однако наши грили для гранул вмещают до 20 фунтов гранул за раз, что позволяет часами готовить без помощи рук.

Ароматизаторы гранул для гриля

У вас есть широкий выбор вариантов, когда дело касается гранул и вкусов, которые вы выбираете. К ним относятся:

• Яблоко
• Гикори
• Пекан
• Дуб
• Вишня
• Клен
• Мескит

Выберите аромат дыма, который наиболее подходит для вкусового профиля, которого вы хотите достичь, и который считается идеальным для вашего конкретного вида мяса.Например, древесные гранулы из мескитового дерева идеально подходят для говядины, а гикори является основным продуктом для свинины и курицы. (При этом нет ничего плохого в том, чтобы мыслить нестандартно и пробовать нестандартное сочетание!) лучший гриль. Наша коллекция пеллетных грилей BARQ создана для совершенства и предлагает все великолепие пеллетного барбекю без всякой тяжелой работы, связанной с тем, чтобы ваши пеллеты перешли на древесный уголь.

Пока вы здесь, обратите внимание и на остальных наших курильщиков, включая курильщиков h30 и курильщиков Gravity. Что бы вы ни делали с барбекю, мы обещаем, что у нас есть гриль, который поможет вам добиться успеха.

Есть вопрос? Мы здесь, чтобы помочь! Свяжитесь с нами, чтобы получить дополнительную информацию о том, как максимально эффективно использовать дымовые гранулы или выбрать подходящий гриль для ваших нужд.

Проектное предложение прототипа для производства гранул из опилок с помощью моделирования

Мексиканская промышленность производит тонны органических отходов, которые не используются и вызывают социальные, экологические проблемы и проблемы со здоровьем.Основным органическим остатком, образующимся при производстве древесины, являются опилки (биомасса). Чтобы уменьшить проблемы, связанные с отходами, был разработан прототип для производства гранул биотоплива с использованием машины для гранулирования с плоской матрицей в соответствии со стандартом EN 14961-2. Конструкция машины состоит из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали для производства окатышей диаметром и длиной 6 мм и 30 мм соответственно при 50–100 об / мин. Предлагаемые типы матриц были радиальными, спиральными и гексагональными.Для быстрого строительства конструкция стандартизирована. Результаты анализа методом конечных элементов показывают, что с этой конструкцией, соответствующей стандарту, можно производить окатыши от 50 до 1000 фунтов на квадратный дюйм (от 344,7 до 6894,7 кПа).

1. Введение

Использование ископаемого топлива в качестве первичного источника энергии привело к негативным последствиям для окружающей среды, таким как глобальное потепление и загрязнение воздуха. В последние годы во всем мире прилагаются усилия для создания различных технологий, основанных на экологически чистом производстве энергии [1, 2].

В настоящее время промышленность Мексики проявила интерес к замене ископаемого топлива этими возобновляемыми источниками энергии [3]. В частности, лесопильная промышленность производит огромное количество отходов, что усложняет управление в некоторых частях страны. Исходя из этого спроса, одной из наиболее важных альтернатив для разработки новых продуктов является его биомасса [4]. Чтобы уменьшить эту проблему, гранулы биотоплива из опилок являются новым источником энергии, которые могут быть разных типов, таких как брикеты, брикеты, кубики, древесная щепа и гранулы [5].Более того, помимо биотоплива, гранулы можно использовать даже для более продвинутых целей, включая производство органических гранулированных удобрений после периода компостирования и специальной процедуры [6, 7]. Процесс получения гранул состоит из сбора сырья, сушки, измельчения, кондиционирования, гранулирования / брикетирования и просеивания / просеивания. Для этой цели можно найти два типа грануляторов: роликовый пресс с плоской матрицей и пресс с кольцевой матрицей [8]. Кольцевые штамповочные прессы считаются оптимальной технологией для производства древесных гранул [9].

Компьютерные технологии предлагают благоприятный путь для использования экспериментального ноу-хау и анализа руководства для новых и эффективных технологий, которые позволяют быстро, экономично и автоматически оценивать большое количество характеристик, которые могут привести к высокоэффективному машины. Полученные экспериментально результаты для формулирования математических представлений используются либо в компьютерном моделировании, либо в оптимизации в дальнейших экспериментах для проверки результатов и оптимизации [10].Таким образом, компьютеризированные технологии играют важную роль в области технологий твердого биотоплива. Моделирование и моделирование компонентов машины для гранулирования необходимо для концептуального понимания системы [11].

Мексика — страна с широким спектром возобновляемых ресурсов биомассы, технологии для этих целей недостаточны, а машины для укладки на поддоны, используемые для производства биотоплива из опилок, только зарождаются [12].

Это исследование сосредоточено на разработке и анализе пресса с плоской матрицей для производства гранул из опилок биомассы.Вальцовая секция, а также плоская матрица были выбраны для определения окончательных параметров для создания и настройки геометрии гранулятора. Затем основной целью этой работы было проектирование и сравнение радиальной, спиральной и гексагональной матриц для моделирования лучшего производства окатышей с помощью анализа методом конечных элементов. Работа организована следующим образом. В Разделе 2 сообщается о последних исследованиях. В разделе 3 описаны технические характеристики конструкции грануляторов и характеристики гранул согласно стандарту EN 14961-2.В разделе 4 показаны основные компоненты гранулятора, опилки, прессованные в термо-холодном прессе, размеры гранул, сжатие опилок, перемещение и коэффициент безопасности. В разделе 5 представлены выводы и будущая работа.

2. Уровень техники

Полезная модель, описанная в CN200945426Y (китайский язык), состоит из деревообрабатывающего оборудования, в котором по меньшей мере два вращающихся ролика, противоположно расположенных на ведущем валу в осевом направлении, и модуль роликовых колец, расположенный по периферии.Точно так же изобретение в RU2566692C2 (русский) описывает пресс-гранулятор для производства частиц с модульной конструкцией и работой с целью регулировки, избегая обслуживания отдельных модулей. В патенте США В US 4511321 описана машина для уплотнения и гранулирования экструдируемого материала. Он включает в себя, в комбинации, плоскую горизонтальную фильеру и средства приложения давления, расположенные над штамповочной плитой, средства приложения давления, имеющие различные альтернативные формы, такие как средства непрерывной цепи, несущие множество разнесенных прижимных элементов, или средства ролика, несущие возвратно-поступательную раму.CN205672878U относится к гранулятору с кольцевой матрицей и устройству гранулирования, которые обеспечивают простую конструкцию, небольшой объем, высокую эффективность и низкое энергопотребление кольцевой формы в машине. Другой полезной моделью является гранулятор с круглой головкой с вертикальным главным валом, оснащенный машиной с двойным редуктором, которая приводит в движение главный вал и вращается (CN205517625U). Как было заявлено Челиком и др., Исследования, связанные с проектированием оптимального штампа с помощью автоматизированного проектирования и подходов к оптимизации конструкции, очень ограничены [13].Для этой конструкции были рассмотрены такие параметры, как сила, необходимая для уплотнения, емкость, поверхность давления плаггера, диаметр и скорость гидравлического цилиндра, скорость потока уплотнителя, гидравлический насос и выбор двигателя. Эта машина работает без экструзии, камер предварительного нагрева и проблем выброса, которые были связаны с ручным прессом.

В последнее время исследователи используют программное обеспечение Solidworks® и инструмент FEA для моделирования элементов машин, таких как штамп [14]. Например, давление, поддерживаемое гидроцилиндром в спроектированной уплотнительной машине, составляет 100 тонн при 10000 фунтов на квадратный дюйм (100000 кг при 68947.5 кПа), при этом необходимо было обеспечить давление, поддерживаемое задним блоком, верхним блоком и матрицей уплотнения, а также блокирующим устройством. По этой причине Деринг проанализировал максимальное растяжение, предел упругости и коэффициент безопасности деталей [15]. С другой стороны, группа Macko оптимизировала силу и кинематику движения каждого компонента с помощью программного обеспечения Solidworks® в машине с производительностью до 100 кг / ч [16]. Celik et al. изучили степень сжатия (CR) с помощью анализа методом конечных элементов (FEA), основанного на дизайне образца в плоской фильере с одним отверстием, параметры (геометрические размеры) в сравнении с различными значениями давления сжатия [13].Аналогичным образом, Šooš et al. разработан, спроектирован и испытан пресс-пресс (с защищенным патентом) для производства прессованного биотоплива оптимальной формы, почти круглой формы [17].

В этом же контексте анализ механики жидкости (CFD) гранулятора с использованием Solidworks® Flow Simulation показал, что существуют факторы, важные для гранулирования. Эти факторы в основном связаны с качеством; здесь приведены некоторые примеры: сырье, производительность гранулятора и ход процесса гранулирования, трение в матрице, поверхность и материал, из которого изготовлены матрица и пресс, длина и диаметр отверстий в матрице, толщина материала биомассы, который подвергается давлению роликов на поверхность фильеры — толщина слоя материала, достигающего отверстий фильеры, и частота сжатия — и скорость, с которой движется прижимной валик.Однако модель должна быть ограничена одним входом и одним выходом, а система конструкции должна быть упрощена для расчетов [18]. Чтобы проанализировать конечный продукт прессованного биотоплива сфероидальной формы, конструкция компактирующей машины была выполнена на основе оптимизации таких параметров, как отношение поверхности к объему, плотность и форма. Результаты показали, что необходимо некоторое время удерживать уплотненную деталь под высоким давлением и температурой [19].Olawale et al. спроектировал недорогую, малогабаритную поршневую брикетировочную машину с гидравлическим приводом под давлением 40 бар и производительностью 120 брикетов в час [20].

3. Материалы и методы

Эта работа начинается с поиска информации, относящейся к различным типам грануляторов, о которых сообщается. Кроме того, данные, соответствующие опилкам и типу стали, которая будет использоваться, были получены из нескольких таблиц данных и статей в литературе. Впоследствии расчеты были выполнены путем определения параметров, относящихся к роликовой части и плоской фильере, которая должна иметь гранулятор с вертикальным слоем для уплотнения биомассы и производства гранул.Предыдущее испытание было проведено, чтобы оценить, можно ли прессовать биомассу из опилок при давлениях, близких к давлениям, установленным в стандартах, и составить отчет. Для этого биомассу предварительно сушили в сушильном шкафу при 100 ° C в течение 24 часов; Были рассмотрены два типа систем, основанных на размерах частиц: первая представляла собой опилки в исходном состоянии, а вторая — опилки, измельченные с использованием сита 0,5 мм в мельнице CT 293 Cyclotec Sample Mill (FOSS, Дания). Для получения гранул каждого размера частиц использовался термо-холодный пресс.Затем 1 г продукта прессовали под давлением 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7 кПа, 689,4 кПа, 3447,38 кПа и 6894,7 кПа). После того, как данные были найдены и установлены, а также после расчета параметров, программное обеспечение Solidworks® было использовано для создания и редактирования геометрии модели станка. Машина была спроектирована из углеродистой стали, за исключением матрицы, которая спроектирована из нержавеющей стали 304 для производства от 300 до 1220 кг / ч гранул диаметром и длиной 6 мм и 300 мм соответственно.

Также были разработаны три разные матрицы: радиальная, спиральная и шестиугольная. Радиальный тип обычно используется для производства пеллет; однако его рабочая поверхность не используется в значительной степени, в то время как конструкция рабочей поверхности спирального и гексагонального типов может улучшить производство гранул без изменения физических и химических характеристик продукта. Как известно, основной частью является матрица, поскольку она подвержена напряжениям и механическому трению.Таким образом, предлагаемая конструкция должна быть подтверждена численным моделированием. По этой причине конструкции матриц были численно смоделированы с помощью Software Inventor Autodesk® версии 2017 с учетом нержавеющей стали AISI 304 с физическими характеристиками, указанными в таблице 1.

5 Тип матрицы Радиальный Спираль Шестигранный Тип исследования Статический анализ Статический анализ Статический анализ Сред.размер элемента (часть диаметра модели) 0,1 0,1 0,1 Мин. размер элемента (доля среднего размера) 0,2 0,2 0,2 Коэффициент градации 1,5 1,5 1,5 Плотность (г / см 3 ) 8 8 Масса (кг) 7. 00588 6.70891 6.42679 Объем, мм 3 505 505 505 Модуль Юнга (ГПа) 195 195 195 Коэффициент Пуассона 0,29 0.29 0,29

Был проведен статический анализ при давлении 8,89476 МПа и 20 МПа на рабочей поверхности матрицы. Первое значение — это тип, используемый для этой машины, и оптимальное значение, наблюдаемое во время физических испытаний в холодно-холодном прессе для получения гранул из опилок; однако важно отметить, что было включено большее давление для подтверждения возможных деформаций.

4. Результаты и обсуждение

4.1. Основные компоненты гранулятора

Моделирование гранулятора, полученное с помощью программного обеспечения Solidworks®, показано на рисунке 1, и оно состоит из системы подшипников длиной и диаметром 140 мм и 80 мм, соответственно. Эта система имеет на концах подшипниковый соединитель, регулируемый винтами высокого давления; Важно отметить, что подшипник имеет регулировочную направляющую, которая регулирует рабочее давление. Его производительность составляет 60 кг / ч при скорости вращения диска от 50 до 100 об / мин для гранул диаметром и длиной 6 мм и 30 мм соответственно.

4.2. Опилки, прессованные в машине для горячего и холодного прессования

На рисунке 2 показаны физические характеристики гранул, полученных в виде первичных опилок и опилок, измельченных под давлением 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7, 689,4, 3447,38 и 6894,7 кПа соответственно). .

Было замечено, что гранулы можно получать из биомассы опилок либо в виде первичных, либо размолотых с размером частиц 0,5 мм. Внешний вид гранул улучшается при увеличении давления прессования. По этой причине было решено и подтверждено, что 1000 фунтов на квадратный дюйм — это оптимальное условие для конструкции машины.

4.3. Размеры гранул

В соответствии со стандартами EN-14961-2 и CEN / TS 14691, гранулы диаметром 6 мм (Ø) являются достаточными, чтобы избежать крошения во время транспортировки. По этой причине гранулы, изучаемые в этом исследовании, были выбраны на основе этого диаметра. Параметры, учитываемые при проектировании гранулятора, приведены в Таблице S1 (Дополнительные материалы). Важно отметить, что машина для гранулирования спроектирована на основе стандартов EN 14961-2 и CENT / TS 14691, которые определяют характеристики гранул и сертификаты для твердого биотоплива соответственно.

4.4. Сжатие опилок

Во время сжатия опилок ролики выполняют основную функцию сжатия материала в отверстии круглой плоской матрицы, и, как следствие, в матрице возникают силы. По этой причине необходимо учитывать различные параметры сжатия; они упомянуты в таблицах S2 – S4 (дополнительные материалы).

Мощность гранулятора рассчитывается на основе усилия, необходимого каждому ролику для прижатия материала со скоростью вращения основной матрицы.Червячные передачи обычно используются на малую и среднюю мощность, не превышающую 60 кВт. В небольшом пространстве они могут получить относительно высокий коэффициент скорости. По этой причине этот тип трансмиссии был выбран для движения вала, соединенного с роликами. Червячные винты обычно изготавливаются из углеродистой стали (от 0,40 до 0,50 мас.% По C), а также из низколегированной стали с содержанием Cr и Cr-Ni. Изношенные колеса изготовлены из бронзы, состав которой зависит от скорости скольжения и напряжения трансмиссии (таблица S5, дополнительный материал для расчета).

Лопасти соединены с главными осями, их скорость вращения составляет 261 об / мин. Считалось, что эти лопасти расположены примерно на 5 ° по отношению к главной оси. При проектировании бункера учитывались стенки достаточно крутые и с низким коэффициентом трения. Для достижения этой цели была использована методология, представленная на Рисунке 3. Результаты показаны в Таблице S6 (Дополнительные материалы для оценки).

Для экспериментального определения функции потока материала (MF) предел текучести ограниченных опилок и основное напряжение ( σ ₁ ) были рассмотрены для построения σ ₁ по сравнению с и σ ₁ в сравнении с 1 / участков (см. Таблицу 2 и Рисунок 4).На этих графиках пересечение обеих прямых линий показало критическое натяжение (CAS), которое в данном случае было примерно равным. 2 кПа. Используя CAS и (1) и (2), можно определить минимальный диаметр () (= 0,88 м):

σ 1 (кПа) (кПа) 5 2,23 10 3,16 20 4.47 44 12 100 8 140 30

объем

и по этой причине высота () и диаметр () бункера были оценены на основе следующих уравнений:

Учитывая,

и соответствуют 1,0305 м и 0,3139 м, соответственно.

4.5. Смещение

Максимальные смещения, которые давление может вызвать в радиальной матрице, были обнаружены при 0,136 мм и 0,3946 мм при 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), соответственно. Это можно увидеть на рисунке 5. Для спиральной матрицы смещение составило 0,1275 мм и 0,3698 мм при 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), соответственно (см. Рисунок 6). А для гексагональной матрицы это смещение составляло 0,1134 мм и 0,3289 мм при давлении 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894.7 кПа и 19994,8 кПа) соответственно (см. Рисунок 7).

В этом смысле анализ FEA показал, что конструкции с тремя матрицами под давлением 1000 фунтов на квадратный дюйм и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) не влияют на их механическую структуру, поскольку величина смещения для радиального диска составляет 0,3946, а для шестиугольный диск составляет 0,3289 при давлении 2900 фунтов на квадратный дюйм (19994,8 кПа).

Статический анализ показывает, что геометрия является ключевым фактором при проектировании матрицы; гексагональная матрица дает больше гранул в соотношении 150/72, чем гексагональная и радиальная; то есть, по сравнению с радиальной матрицей, можно удвоить производство с конфигурацией гексагональной матрицы, не влияя на ее структуру.

4.6. Коэффициент безопасности

Коэффициент безопасности — это отношение между значением и максимальной производительностью системы и значением фактически ожидаемого требования, которому она будет подвергаться; другими словами, это указывает на превышение емкости системы над ее требованиями. На рисунках 8–10 представлены результаты моделирования трех типов матриц. Значения безопасности были следующими: 0,38 и 0,13 для радиального при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа), 0.47 и 0,16 для спирали при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) и 0,55 и 0,19 для гексагональной при 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 и 19994,8 кПа).

На основании этих результатов машина для гранулирования с плоской матрицей была разработана в соответствии с европейским стандартом EN 14961-2. Результаты моделирования методом FEA показали, что конструкция радиальной, спиральной и гексагональной матриц под нагрузкой 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа, соответственно) не влияет на их механическую структуру.Максимальное смещение для радиального и шестиугольного было 0,3946 мм и 0,3289 мм при нагрузке 2900 фунтов на квадратный дюйм (19994,8 кПа), соответственно. Они демонстрируют, что геометрия является важным фактором при проектировании; гексагональная матрица будет производить больше гранул при соотношении гексагональной / радиальной матрицы 150/72. Возможно удвоение производства конфигурацией гексагональной матрицы; эта конфигурация не повлияет на структуру машины. Гранулятор был разработан из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали, производительность от 300 до 1220 кг / ч для гранул диаметром 6 мм и длиной 30 мм, соответственно.Процесс производства гранул сложен, поскольку в него вовлечены разные факторы: тип биомассы, влажность, давление уплотнения, конструкция и тип материала машины, размер частиц, температура опилок и скорость вращения матрицы.

Чтобы поддержать эту конструкцию, мы делаем упор на физическое испытание на уплотнение, в котором ключевую роль играют давление, состав биомассы и размер частиц. Как отмечают Castellano et al. [21], состав биомассы играет ключевую роль в качестве гранул, поскольку он влияет на величину трения внутри матрицы каналов и определяет возможность агломерации частиц.В аналогичных исследованиях изучается сырье для производства гранул: овсяница, люцерна, сорго, тритикале, мискантус и ива [22], в то время как другие изучают процент относительной влажности, который является важным фактором для производства гранул [23]. Важно отметить, что биомасса используется не только в энергетических целях; Souri et al. изучали выделение азота как фактор роста растений после производства гранулированных удобрений как добавленную стоимость коровьего навоза. Они отмечают, что для этих целей предпочтительно низкое компактное давление [6, 7].

Для численного моделирования методом FEA давление уплотнения, использованное в этой работе, составляло 6,89 МПа и 20 МПа (1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм), в то время как для физических испытаний учитывались четыре различных давления: 0,344, 0,689, 3,447 и 6,894. МПа (50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм) соответственно.

Различные исследования, связанные с теоретическим давлением сжатия, подтверждают интервал между 188 МПа и 295 МПа. Также упоминается, что биомасса, температура, влажность и размер частиц определяют давление прессования [24].При производстве окатышей в пилотном масштабе сообщалось о давлении прессования 8,65–9,5 МПа [25].

Существуют различные модели для конструкции гранулятора [26]; однако результаты этого исследования методом конечных элементов и испытаний на физическое уплотнение показали, что можно производить окатыши с такой конструкцией в соответствии с EN 14961-2. Еще одним важным моментом является то, что конструкция станка стандартизирована для быстрого и экономичного производства.

5.Выводы

Гранулятор с плоской головкой был разработан на основе европейского стандарта EN 14961-2 (определение характеристик гранул) и стандарта CENT / TS 14691 (Европейский сертификат твердого биотоплива). Эта машина была разработана из нержавеющей стали 304 и углеродистой стали, производительность от 30 до 60 кг / час для гранул диаметром 6 мм и длиной 30 мм; Разработаны матрицы трех типов: радиальная, спиральная и гексагональная; они были сравнены посредством моделирования для лучшего производства гранул.Конструкция была подтверждена методом конечных элементов на трех типах матрицы, и испытания на физическое уплотнение были выполнены при различных давлениях: 50, 100, 500 и 1000 фунтов на квадратный дюйм (344,7, 689,4, 3447,38 и 6894,7 кПа).

Результаты моделирования с помощью конечных элементов показывают, что конструкции радиальных, спиральных и гексагональных матриц под нагрузкой 1000 и 2900 фунтов на квадратный дюйм (6894,7 кПа и 19994,8 кПа) не влияют на их механическую структуру; статический анализ показывает, что геометрия является важным фактором в конструкции матриц, а гексагональная матрица обеспечивает большее производство гранул в соотношении 2: 1 по сравнению с радиальным типом, в то время как испытания на физическое уплотнение показывают производство гранул под давлением. около 1000 фунтов на квадратный дюйм.

Процесс производства гранул сложен, поскольку в него вовлечены различные факторы, такие как тип биомассы, влажность, давление уплотнения, конструкция и тип материала машины, размер частиц, температура опилок и скорость вращения матрицы между прочими. По этой причине эта работа будет продолжена для производства различных гранул с различными физико-химическими параметрами и для анализа того, как эти параметры влияют на качество гранул. Конструкция этой машины стандартизирована с технической точки зрения, чтобы ее можно было построить быстро и экономично; однако его конструкция необходима для проведения соответствующих испытаний с учетом всех факторов, которые могут повлиять на производство гранул.

Номенклатура

a и a 1,2–1,5: 9 0384 :

:	Давление ролика
:	Среднее напряжение текучести при деформации
:	Экструзия деформации
Эмпирические константы под углом от 50 ° до 60 °
:	Поверхность матрицы
:	Среднее значение предела текучести опилок во время деформации (60 МПа)
:	Начальная высота после прохождения рабочей поверхности ролика
:	Давление сжатого материала на стенку контейнера
:	Коэффициент трения между опилками и сталью
:	Начальная высота материала перед прохождением через рабочую поверхность
:	Диаметр уплотняющего ролика
:	Радиус уплотняющего ролика
:	Поверхность ролика
:	Плотность стали
Нормальная скорость ролика
R :	Радиус матрицы
:	Объемный расход.

Доступность данных

Данные, использованные для подтверждения выводов этого исследования, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации этой статьи.

Выражение признательности

Авторы выражают признательность за финансовую поддержку, оказанную Secretaría de Investigación y Posgrado (SIP) Национального политического института (IPN) Мексики в рамках проектов SIP 20192030, 201

и 20196710.

Дополнительные материалы

Таблица S1: основные параметры гранул и их соответствующие значения. Таблица S2: формула и данные параметров, относящихся к сжатию опилок в матрице. Таблица S3: формула и данные параметров, относящихся к ролику. Таблица S4: формула и данные параметров, относящихся к матрице и рабочей поверхности. Таблица S5: формула и данные, относящиеся к требуемой мощности, винту и заводной головке. Таблица S6: формула и данные, относящиеся к конструкции бункера.