Как сделать пеллеты из опилок

Матрица станка для изготовления гранул

Матрица – важнейший агрегат пеллетного станка. Она побирается индивидуально для каждого материала. Чем отличаются различные типоразмеры? Прежде всего, степенью сжатия.

Степень сжатия матрицы – отношение диаметра фильеры (одного отверстия) к длине, а точнее, к длине пути гранулирования. Можно было бы сказать, что толщина матрицы – это и есть длина пути гранулирования. Но это не всегда так, ведь отверстия могут раззеньковать для образования конических входных участков, если это необходимо для конкретного материала.

Чем длиннее канал и меньше диаметр канала, тем выше степень сжатия.

Каждая порода дерева или смесь пород должна быть проанализирована. Самыми пластичными и легкими для гранулирования являются хвойные породы дерева. Трудногранулируемыми считаются лиственные породы, для них требуется более высокая степень сжатия матрицы.

Однако, чересчур высокая степень сжатия снижает выработку, увеличивает затраты энергии и нагрузку на рабочие органы гранулятора. При высокой нагрузке и забивании каналов сырьем возможна аварийная остановка аппарата. Также гранулы пригорают, приобретают несвойственный темный цвет, теряют в качестве.

Недостаточная степень сжатия, с другой стороны, не обеспечивают нужный уровень давления, , гранулы получатся неплотными и крошащимися. Для выбора правильной матрицы необходима профессиональная консультация, которую могут оказать специалисты АЛБ Групп. 

Еще одно свойство матриц – это шлифовка каналов. Чем более гладко отшлифованы фильеры, тем больше объемы продукции и выше качество пеллет. Абразивные материалы оставляют щербинки на поверхности канала, со временем матрица изнашивается и приходит в негодность. Поэтому она считается расходным элементом также, как и пресс вальцы, которые с ней взаимодействуют.

Технология производства топливных пеллет

• Предв. измельчение
• Сушка
• Повторное измельчение
• Гранулирование
• Охлаждение и просев
• Фасовка

Предварительное измельчение

Предварительное измельчение необходимо в случае, когда исходным сырьем является крупногабаритные материалы. Это могут быть кусковые древесные отходы (горбыль, баланс и т.п.), либо рулоны или тюки соломы. В зависимости от характера сырья устанавливается тот или иной вид измельчителя – барабанные или дисковые рубительные машины, измельчители рулонов и т.д. На выходе необходимо получит фракцию до 50 мм по максимальному измерению.

Сушка

Влажность исходного материала перед подачей на участок гранулирования должна составлять 12-14%. Поэтому сырье, имеющее повышенную влажность, необходимо высушить до заданных значений. Сушильный комплекс — один из самых ответственных узлов в линии, перерабатывающей влажное сырье.

Повторное измельчение

Перед гранулированием сырье должно иметь фракцию 1-3 мм, поэтому непосредственно перед подачей в прессующий узел сырье проходит через молотковую дробилку. Ее наличие в технологической линии – обязательное условие. Даже если мы говорим о технологии производства пеллет из опилок фракцией до 1 мм, дробилка предотвращает возможное попадание крупных частиц в гранулятор, что обеспечивает безопасность его рабочих элементов.

Гранулирование

Основной элемент пеллетной линии – пресс-гранулятор. Именно он отвечает за формирование гранул. Обеспечить качество выпускаемого продукта способны лишь грануляторы, предназначенные для производства пеллет.

Охлаждение и просев

Формирование гранул сопровождается повышенными температурами. При выходе из прессующего узла температура гранул 70 – 110 оС. Поэтому их необходимо охладить до температуры окружающей среды, а также отделить несгранулированную часть. Для этого используются колонны и блоки охлаждения.

Как особенности производства древесных пеллет влияют на их качество?

В мире существует ряд стандартов для оценки качества пеллет. В Европе это единая система сертификации по «EN 14961-2».

В рассмотрение идет ряд характеристик – зольность, влажность, теплота сгорания, плотность и другие. Часть этих параметров зависит напрямую от исходного сырья (например, зольность и теплота сгорания). Но некоторые характеристики зависят также от соблюдения технологии изготовления пеллет и качества оборудования. Причем если свойства сырья влияют лишь на уровень качества пеллет, то оборудование должно обеспечить ряд принципиальных физических свойств гранулы, таких как плотность, длину и влажность. При несоблюдении данных требований Вы не получите продукт, востребованный на рынке. Это же касается технологии произодства гранулированного комбикорма.

Компания ALB Group гарантирует своим клиентам, что предлагаемые нами технологии и оборудование позволяют производить пеллеты, соответствующие высшим стандартам качества.

Как уже было сказано, для каждого производства необходим индивидуальный проект: не просто примерный план работы, а детальное описание работы каждого элемента линии и его взаимодействия с остальными элементами линии. На практике зачастую линию собирают из разномастного оборудования, которое может быть трудно состыковать друг с другом.

Многое также зависит от сырья. Производство древесных пеллет из разных пород дерева различается нюансами, которые могут повлиять на производительность и функциональность линии. Крупность фракции сырья и влажность определяют, какое оборудование для гранулирования пеллет следует приобрести. Часто случается, что проектировщики не учли потребность в обработке более крупных или влажных кусков древесины или же неправильно рассчитали требуемую мощность, в итоге собственнику приходится докупать дорогостоящее оборудование и встраивать его в линию.

Компания АЛБ Групп имеет обширный опыт установки и успешного запуска линий гранулирования различного сырья. Мы можем предвидеть ситуации на производстве, с которыми вы еще не сталкивались. Наши проектировщики подбирают оборудование под конкретные цели, так что вам не придется дорабатывать новую линию и нести затраты.

Производство пеллет по технологии от АЛБ Групп на фирменном оборудовании:

• Легко налаживается и запускается;
• Выдает нужную мощность;
• Оборудование специально подобрано для вашего типа сырья;
• Создано с использованием качественных комплектующих и не будет останавливаться и приносить убыток из-за поломки уязвимых узлов.

Заказывайте технологическую линию производства топливных пеллет в ALB Group. Чтобы задать вопросы, обратитесь к нам в контактной форме или позвоните по телефону +7 (831) 410-85-25.

Оборудование

Для производства пеллет требуется разнообразное оборудование – промышленные линии или мини-грануляторы. Последний тип оборудования работает на разных приводах: дизельном и электродвигателе, и от вала трактора. Каждый из них имеет особенности, а значит плюсы и минусы. Мощным и эффективным считается пресс-гранулятор, что производит до 250 кг/ч и работает с приводом от вала отбора мощности трактора.

Компоненты линии по производству пеллет.

Такая линия по производству пеллет обойдется предпринимателю в 1 800 000 руб. Гранулятор – важный элемент в процессе производства, но ничего не выйдет без оборудования, что правильно подготавливает сырье.

Пеллетные линии – основные компоненты:

• щепорез (стоимость оборудования в переделах 180 000 рублей);
• сушилка сырья для произовдства пеллет (достигает 2 500 000 рублей);
• гранулятор (в пределах от 50 000 до 1 100 000);
• система охлаждения пеллет (400 000 рублей).

В зависимости от двигателя мини-гранулятора, меняется и процесс установки. Когда оборудование для производства пеллет оснащено электродвигателем, из-за громоздкости потребуется стационарность установки. Когда мини-гранулятор работает на дизельном двигателе, главная его характеристика – мобильность, и применяют оборудование и в мебельном цеху, и на лесопилке. Грануляторы с приводом от вала трактора актуальны для тех производителей, кто имеет в распоряжении работающий трактор и реализуют производство пеллет в домашних условиях.

Промышленные линии необходимы в производстве, но и цены на них высокие: линия, что перерабатывает в час от 700 до 1000 килограммов стоит $132000, а линия с удвоенной мощностью и производительностью до 2000 кг/ч. стоит $196 000.

Схема использования пеллет для отопления помещения.

Микс-пеллеты

Согласно данным исследовательской компании Future Metrics, потребление только промышленных пеллет к 2023 году практически удвоится: оно составит 21,5 млн тонн против нынешних 12 млн. тонн. Древесные отходы стали все более востребованными, за них конкурируют не только производители биотоплива, но также и заводы ДСП и многие другие производства. Евросоюз еще в 2010 году принял программу расширения круга биологических отходов, которые будут использоваться для отопления и энергоснабжения.

Определимся с терминологией:

Микс-пеллеты — это топливо, которое гранулируют из нескольких видов сырья, как древесного, так и другого происхождения.

Агро-пеллеты – гранулы из разнообразных растительных материалов, обычно сельхоз. отходов.

Что является альтернативным сырьем для пеллет?

• Отходы агропромышленного комплекса: стручки бобовых, кукурузные початки, шелуха риса, гречихи, лузга подсолнечника, костра льна, скорлупки орехов, косточки плодов, барда, невсхожее зерно, пивная дробина.

• Растения: камыш, солома, сахарный тростник, а также деревца и кустарники, вырубленные в ходе ландшафтных работ и санитарных рубок.

• Другие природные горючие вещества: торф, лигнин.

Эти материалы поддаются грануляции, но по сравнению с деревом имеют ряд недостатков: содержание нежелательных химических соединений, высокая зольность, низкая температура плавления зольных остатков, что ведет к росту шлаковых образований в котлах.

Чтобы найти оптимальные рецепты пеллет, европейские исследователи проводят эксперименты по смешиванию различных типов сырья в гранулах. На основании исследований получены жизнеспособные «рецепты» микс-пеллет из разного сырья, которые бережно относятся к котлам и не выделяют вредных веществ при сгорании. Обычно считается, что гранула не должна содержать минеральных включений, но ученые из НИИ леса Австрии создали гранулы из кукурузных початков, рапса и соломы с добавлением каолина, бентонита и угольной золы. Полученные гранулы выделяют минимальный процент нежелательных веществ в атмосферу, при их сжигании в топке не образуются шлаковые коржи.

Также древесину в пеллетах комбинируют с 10-15 % хвойных игл, или же производят микс-пеллеты из хвойной и лиственной древесины. Российский патент – совмещение опилок и около 20-25% древесного угля, для удачного гранулирования этой смеси добавляют 1-3% крахмала. Потенциал таких пеллет — до 20-23 МДж/кг, что делает их альтернативой с низкокалорийному углю и торфу. Для их изготовления подходит дерево любой породы, в том числе сухостой и горельник, а также уголь, собранный на местах лесных пожаров.

Основным препятствием к распространению микс-пеллет и агропеллет является ужесточение норм по выбросам продуктов сгорания в атмосферу в Евросоюзе. Такие меры могут привести к экономической нецелесообразности использования такого топлива, поскольку для соблюдения всех норм владельцам котлов потребуются дорогостоящие фильтры и технологии.

При производстве микс-пеллет часто используются различные добавки для лучшего склеивания гранулы. Если хвойным породам дерева достаточно собственного лигнина, то для лиственных пород, а также аграрных отходов добавляют крахмал. Также можно использовать для этих целей рыбий жир, соду, известь, парафин, растительные масла, кофейную гущу. Такие присадки улучшают пользовательские свойства продукта: меньший процент отсева, крошения, лучшая устойчивость к излому при пересыпании во время транспортировки и непосредственного использования в котлах.

В небольших объемах гранулируется древесина фруктовых деревьев – вишни, яблони и проч. Они обычно используются не для отопления, а для копчения мяса и рыбы, придания продукту приятного аромата.

Оборудование для производства

В роли оборудования для производства пеллет могут выступать как промышленные линии, так и мини-грануляторы. Причем эти самые мини-грануляторы могут быть представлены с различными приводами, такими как дизельный двигатель, электродвигатель или с приводом от вала трактора. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки, однако самую высокую производительность пеллет (порядка 200-250 кг/ч) сможет обеспечить пресс-гранулятор с приводом от вала отбора мощности трактора.

Такая линия стоит около 1 800 000 руб. Главным элементом тут является, конечно же, гранулятор, но для производства пеллет требуется правильно подготовленное сырье, поэтому требуется и остальное оборудование.

Ключевые элементы пеллетных линий и их примерные цены по отдельности:

1. Щепорез (измельчитель древесины) – около 180 000 руб.
2. Сушилка сырья для производства пеллет – от 400 000 до 2 500 000 руб.
3. Гранулятор – от 50 000 до 1 100 000 руб. Модель ОГМ-1,5 стоит около 1 000 000 руб.
4. Охладитель пеллет – около 400 000 руб.

Стоит иметь ввиду, что мини-гранулятор, который оснащен электродвигателем, достаточно громоздок и подразумевает стационарность установки, в то время, как мини-гранулятор с дизельным двигателем достаточно мобилен и может применяться на самой лесопилке или непосредственно в мебельном цеху. А последний вариант описанных выше мини-грануляторов особенно актуален для тех, кто имеет в своем распоряжении трактор.

Что касается промышленных линий, то следует заметить, что ориентировочная стоимость линии производительностью 700-100 киллограммов пеллет в час составит $132000, соответственно при производительности 2000 кг/ч стоимость будет около $196 000.

Преимущества использования пеллет

Пеллеты, они же древесные гранулы, представляют собой экологически чистое топливо. Ни в процессе изготовления, ни при сгорании этого топлива в атмосферу не выделяются вредные вещества. Кроме того, их использование имеет ряд других достоинств:

• решаются проблемы утилизации деревообрабатывающих и лесопильных предприятий, а также пищевых производств и сельского хозяйства;
• отсутствует риск самовоспламенения топлива;
• удельная теплота сгорания выше, чем у торфа и дров, отопление пеллетами даже более эффективное, чем отопление углем;
• доступность, так как пеллеты – самый недорогой вид топлива, после газа;
• автоматизация пеллетных котлов – подача топлива осуществляется специальным механизмом;
• зольность не превышает 0,5%, что позволяет чистить котел от золы не чаще одного раза в месяц;
• возможность сжигания в обычных котлах и печах;
• удобство хранения и транспортировки – пеллеты, как правило, фасуются в мешки весом по 15 кг.

Пеллеты – перспективный вид топлива для населенных пунктов, где нет централизованного отопления и газоснабжения.

Оборудование

Существует множество вариантов комплектации линий по производству пеллет: поставщики оборудования предлагают предпринимателям на выбор как небольшие автономные установки мощностью 50–150 кг/ч, так и полноценные мини-заводы, выпускающие десятки тонн древесных гранул за смену.

Главным элементом любого комплекса является гранулятор: на рынке представлены модели с дизельным двигателем, электроприводом либо приводимые в действие при помощи вала отбора мощности. Последний вариант считается самым экономичным, однако он требует наличия самого трактора. Кроме того, остальное производственное оборудование требует подключения к электрическим сетям — соответственно, при прочих равных условиях начинающему предпринимателю целесообразнее отказаться от покупки дополнительного оснащения и отдать предпочтение второму варианту.

Перечень оборудования, необходимого для изготовления пеллет, не ограничивается технологической линией. Предпринимателю придется дополнительно купить погрузчик для перевозки сырья, грузовой автомобиль для доставки готовой продукции, а также оснастить оргтехникой рабочие места директора и бухгалтера.

Оснащение цеха производительностью 500 кг/ч

Работа линии по производству пеллет

К сожалению просидев несколько часов в интернете мы не смогли найти информацию про работу оборудования на производстве пеллет. И вот получив опыт и знания, блог деревообработчика делится ценной и «вкусной» информацией со своими читателями, про работу «сердца» производства пеллетов — технологию прессования.

Итак, прессование осуществляется за счет продавливания через матрицу мелких опилок.

Опилки просыпаются на матрицу и затем вдавливаются в отверстия роликами катающимися по матрице. Количество роликов может быть разным, все зависит от производительности пресса. Выставляются ролики относительно матрицы с зазором. Принцип должен быть таким что первый ролик прокатывает опилки, второй придавливает на опилки, третий давит, четвертый пропихивает, пятый подчищает (то есть зазор каждого последующего ролика должен быть меньше к матрице чем предыдущий). Затем операция прессования роликами повторяется. Так как стружка для прессования используется подсушенная 6-15% (на каждый пресс, для каждой породы сырья подбирается индивидуально) и соответственно более жесткая чем сырая стружка, это способствует быстрому износу роликов и матрицы. Также на износ роликов пуансона и матрицы огромное влияние оказывает очень интересная технология запуска пресса, посмотреть как нужно правильно его запускать можно здесь.

При износе роликов пресса гранул уменьшаются углубления на роликах и соответственно стружка не может уже в достаточном объеме затягиваться между роликом и матрицей. Поэтому очень часто при данном износе начинает забивать пресс пеллет.

При износе роликов гранулятора, каемки становятся меньше и захват сырья на матрицу становится меньше…

При износе матрицы пресса пеллет стенки между ячейками матрицы становятся хрупкими, начинают крошится, ухудшается изготовление пеллет в качественных показателях.

На фото показан износ отверстий матрицы пресса пеллет. Увеличиваются диаметры пеллет, Матрица начинает крошиться…

Тем не менее при установке новой матрицы и новых роликов для изготовления высококачественных гранул требуется какое то время для притирки рабочих механизмов, поэтому часто на новых механизмах можно не получить желаемое качество. Выше были перечислены естественные износы матрицы и роликов.

Также существует искусственный вариант выхода из строя матрицы и роликов — попадание твердых инородных частиц (камней, металла), на рабочих механизмах образуются впадины и прессование на данных участках не происходит. Качественное прессование это когда гранулы выдавливаются из всей поверхности матрицы, а не частями.

Выдавливание гранул только из некоторых частей матрицы говорит о том что пресс настроен неправильно, причин может быть множество это и выход из строя матрицы или роликов, колебания матрицы в посадочном месте, выход из строя подшипников на роликах и т.д…

Многие интересуются температурой прессования гранул — нормальной можно считать разогретый пресс от 60 до 100 градусов по Цельсию.

Области применения

1. Сжигание в промышленных котлах. Благодаря одинаковым размерам и однородной структуре гранул появилась возможность установки на котлы дополнительного оборудования, предназначенного для автоматизации подачи топлива;
2. Сжигание в домашних печах и каминах. Низкий уровень зольности гранул позволяет успешно применять их для обогрева частных домов или коттеджей. При этом отсутствует необходимость какой-либо переделки обычных твердотопливных котлов;
3. Применение в качестве топлива для костра. Небольшой вес и высокая теплотворность превращают пеллеты в удобное топливо для туристов, которое можно использовать для разведения костров на природе — в походных условиях или на пикнике;
4. Наполнение туалетов домашних животных. Гранулы характеризуются хорошими поглощающими свойствами и активно впитывают влагу, вследствие чего их часто применяют в качестве наполнителя для лотков или подстилочного материала для клеток с домашними животными;
5. Утепление строительных конструкций. Пеллеты насыпают в промежутки и пустоты между стенами и перекрытиями для дополнительной теплоизоляции помещений;
6. Адсорбция жидкостей. В автомастерских и на АЗС древесные гранулы можно использовать в качестве посыпки на пол для быстрого поглощения технических или горюче-смазочных жидкостей;
7. Мульчирование и удобрение. Садоводы укрывают пеллетами поверхность грунта вокруг растений для предотвращения быстрого охлаждения или пересыхания почвы. Кроме того, торфяные гранулы служат неплохим органическим удобрением, а древесные — субстратом для выращивания различных видов грибов.

Технология производства пеллет

На данном этапе осуществляется детализация используемых технологий и определяется нужное оборудование для пеллет, с учётом цен на него у различных поставщиков.

Чаще всего пеллеты изготавливаются следующим образом:

• поступающее сырьё проходит первичную обработку. Для чего используется такой станок для производства пеллет, как дробилка, измельчается до состояния, обеспечивающего оптимальную сушку (max размеры частиц 25,0х25,0х2,0);
• после измельчения сырьё поступает в сушильные камеры (барабанного, либо ленточного типа), где показатель влажности снижается до 8,0% — 12,0%. Этот этап самый энергоёмкий изо всех, которые проходит материал в процессе изготовления пеллет (1 тонна – 1 МВт);
• после сушки выполняется вторичное измельчение (1,5 – 4,0 мм), для чего линия для производства пеллет имеет такое оборудование, как молотковые мельницы;
• продукт проходит прессование;
• охлаждается;
• готовые пеллеты калибруются и пакуются. В зависимости от их качества для упаковки применяют биг-бэг или стандартный мешок на 20 кг.

Оборудование

В масштабное предприятие придется вложить крупную сумму. Поэтому перед тем как приобрести станок для производства пеллет из опилок, необходимо в первую очередь составить грамотный бизнес план и определить примерные объемы выпуска готовой продукции.

Давайте разберемся, из чего состоит линия производства пеллет из опилок.

Вот примерный перечень агрегатов:

• Гранулятор;
• Сушилка для сырья;
• Дробильная камера;
• Сушилка для готовой продукции;
• Шнековый смеситель.

Специалисты советуют покупать оборудование только у надежных поставщиков, которые могут обеспечить его сервисное обслуживание. Если говорить о грануляторах для производства пеллет из опилок, они могут работать на дизельном топливе или от электричества. Агрегат с электрическим двигателем отличается мобильностью. Его можно использовать в месте сбора опилок.

Готовая производственная линия с производительностью 700–1000 кг продукции за 1 час обойдется вам в 100 тыс. долларов. Поэтому намного выгоднее приобрести станки отдельно. Благодаря этому вы сможете хорошо сэкономить. Параллельно с изготовлением пеллет можно наладить переработку шин в крошку. Этот позволит вам существенно увеличить доходность предприятия.

Требования к качеству

Основными требованиями к качеству топливных пеллетов являются:

1. Гранула должна быть ровной и гладкой.
2. Отсутствие трещин в гранулах, их коробления и осыпания.
3. Гранула должна быть плотно спрессована.
4. Готовый продукт должен иметь правильный процент влажности (она не должна превышать 15%).
5. Желательно чтобы гранулы были одного размера (в основном производители изготавливают топливные гранулы длинной от 5 мм до 70 мм, а в диаметре от 6 мм до 10 мм) независимо от вида топливного пеллета.
6. Отсутствие или наименьшее содержание примесей (пыль, песок) в готовой продукции, которые ухудшают качество пеллетов.
7. Цвет. У древесных топливных гранул он должен быть светлым (более светлый – более качественный), так как чем меньше темных или коричневых вкраплений в пеллете, тем меньше в нем содержится коры и примесей. У торфяных и растительных гранул он темно-серый либо черный.
8. На пеллетах не должно быть грибка либо плесени.
9. Не должно быть никаких химикатов.

Обзор моделей оборудования

Модель импортного производства SKJ550, её цена от 800 тыс. руб

Модели оборудования по производству пеллет в общей сложности можно поделить на оборудование отечественного и иностранного производства.

Основные характеристики таковы:

• мощность;
• диаметр пеллет;
• производительность;
• габариты;
• вес;

Для российского производства

Популярные производители пеллетного производства в России:

• ООО «Завод Эко Технологий»;
• ООО «Доза-Гран» в Нижнем Новгороде;
• ООО «Полимер+»;
• ООО «ЭКОРОСС»;

Для импортного производства

Анализируя характеристики, приведем в пример китайское оборудование по производству пеллет.

Все модели укомплектованы прессом и контрольной панелью.