Как сделать древесные гранулы
Технология производства топливных пеллетов из опилок своими руками и в заводских условиях
Топливные пеллеты — экономный вариант для отопления и возможность построить прибыльный бизнес. Экологически чистое сырье — неплохой источник дохода. При производстве пеллетов используется шнековый гранулятор для опилок. Благодаря высоким характеристикам пеллеты сохраняют природные запасы топлива и сводят к минимуму вредные выбросы в атмосферу. Пеллеты заменяют почти все виды топлива. 
Характеристика и виды пеллетов
Пеллеты — спрессованные на специальных шнековых грануляторах бруски одинаковой цилиндрической формы. Опилки поставляют, в основном, деревообрабатывающие комбинаты. Преимущества пеллетов:
Кроме опилочных пеллетов, производятся следующие:
Стандартным размером считаются пеллеты длиной 50-70 мм и в окружности 6-8 мм. Это зависит от качества используемой древесины в производстве, и какого сорта нужны пеллеты.
Пеллеты также используются в пиролизных котлах. Влажность спрессованных гранул составляет 7-10%. Плотность — 1200-1400 кг/м3.
Из чего и как делают пеллеты
Изготовление прессованных брусков проходит без химических добавок, что делает производство пеллет из опилок экологически чистым. Это такие же дрова, но спрессованные в компактный размер в виде гранул для транспортировки и отопления.
Опилки гомогенизируются: измельчаются и перемешиваются, пока не получится однородная масса. Далее она подается в специальный шнековый пресс — гранулятор. Он спрессовывает и придает форму. Имеет специальные отверстия. Работает по принципу мясорубки.
Благодаря такой предварительной переработке опилок гранулы отдают намного больше тепла, чем обычные дрова. В процессе прессования и при температурной обработке горючесть пеллетов возрастает в несколько раз.
Для склеивания компонентов используется лигнин — природный компонент древесины. Он под воздействием определенной температуры соединяет составляющие пеллетов.
Показатели качества сырья
Предусматривается однородность структуры и отсутствие мусора. В хороших пеллетах не будет наличия пыли, песка, листвы, мелких частиц металла и камней.
Приветствуется достаточное для склеивания компонентов количество лигнина, смол и остальных клейких веществ. Если они в нужном количестве, то процедура изготовления будет быстрее, а качество выше. Такие пеллеты не будут впоследствии осыпаться.
Материал для пеллет не должен обладать повышенной влажностью. Производство из-за этого замедляется.
Изготовление пеллет в заводских условиях
На предприятии производство пеллет из опилок потребует соблюдения пошагового выполнения всех процессов:
Технология производства
Производство пеллет из соломы
Сначала идет измельчение соломы до частей длиной 4 мм. Потом дробление до более мелкого состояния в мельничной дробилке. Затем сырье просушиваются в сушильном барабане. Далее обязательно продукт проходит контроль влажности (с помощью воды и пара). Мука из соломы после нескольких процедур измельчения перемещается в гранулятор. Там происходит прессовка и деление на гранулы нужной окружности и длины. В конце гранулы охлаждаются и фасуются.
Гранулятор с кольцевой матрицей
Такой тип матрицы используется на крупных фабриках по производству пеллет: конструкция позволяет перерабатывать 300-500 тонн сырья.
Принцип работы такой: мягкие опилки продавливаются через отверстие в металлической пластине. Так пеллеты формируются, а затем уже разрезаются ножом на нужную длину.
Изготовление пеллет самостоятельно
Изготовление в домашних условиях пеллет — дело прибыльное. Некоторые детали и станки можно самим изготовить, некоторые придется приобрести. Домашнее изготовление пеллет потребует:
Как сделать дробилку
Для изготовления этого станка понадобятся следующие материалы:
Сушилка для опилок
Можно изготовить самодельную сушилку, используя большие металлические бочки вместимостью 200л. На них навариваются лопатки, продвигающие опилки.
Важно, чтобы соблюдался температурный режим и подача воздуха. Все зависит от габаритов и даже от времени года.
Как сделать шнековый гранулятор самостоятельно
Как и в каждом станке такого типа здесь обязательный элемент матрица. Она по форме напоминает диск с отверстиями, как в мясорубке.
Следующий узел — шнековый вал. Последовательность такая: под готовый шнек делается матрица. Затем шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. После сборки этого узла устанавливается мотор с редуктором и бункер.
Изготовление гранулятора с плоской матрицей
Пресс-грануляторы для пеллет рекомендуется изготавливать с плоской матрицей. Сверху насыпаются на диск опилки. На нем делаются отверстия. В них попадают опилки и запрессовываются катками. Они двигаются по дискам. Вниз выпадают спрессованные пеллеты в заранее приготовленный контейнер.
В готовом виде желательно купить двигатель и матрицу. Хотя изготавливаются они и самостоятельно. При этом конструкция предполагается такая, чтобы пеллеты получались нужного одинакового размера.
Бизнес по производству пеллетов из опилок
Сколько стоит
Стоимость открытия такого дела довольно большая. Чтобы запустить завод, предпринимателю понадобится вложить около 7 млн рублей. Основная статья расходов – это, конечно же, приобретение оборудования. На это уйдет около 6,5 миллиона. Сюда будет входить не только приобретение аппаратов для изготовления гранул, но и их установка, настройка, а также закупка сырья. Потратиться придется также на аренду здания (а это около 50 тысяч рублей).
Также не стоит забывать и про рекламные расходы, ведь без рекламной кампании будет трудно привлечь потребителя. И сетевики охотнее работают с компаниями, которые сами занимаются продвижением своей продукции.
Но выгодно ли вообще браться за это дело, ведь первоначальные затраты довольно серьезные и внушительные? Рентабельность у этого бизнеса, по статистике, довольно высока. Сырье обходится недорого. Основные затраты – это содержание оборудования. Окупится цех приблизительно за 2 с половиной года.
Оборудование для пеллет (с видео)
Существуют в России фирмы-разработчики оборудования, станков, и производственных линий, в том числе и по производству топливных пеллет и брикетов, которые могут осуществить изготовление оборудования непосредственно с учетом ваших пожеланий по индивидуальному заказу. В предлагаемом видео компания, которая изготавливает именно такое оборудование:
До недавнего времени производители пеллет ориентировались преимущественно на западного потребителя. Но оказывается предприимчивые люди уже давно с успехом используют такие агрегаты в хозяйстве и у нас в России. Прессы ОГМ-1.5, сушилки АВМ-1.5 исправно трудятся у одного моего знакомого фермера еще с советских времен, слегка модернизированные, с новым набором роликов и матриц выдают разнообразную продукцию.
Мини-оборудование для пеллет как правило многофункционально. Меняя матрицы можно производить пеллеты из соломы, сена, лузги, садовых отходов. Это одновременно утилизация отходов и производство сырья для отапливания жилья, теплиц, скотных помещений.
На нем же можно производить по нужной рецептуре корма, удобрения и многие другие вещи, нужные в хозяйстве.
Пресс для изготовления топливных брикетов своими руками
Покупка готового оборудования для изготовления брикетов в зависимости от его мощности обойдется в сумму от 300 тыс. до 1 млн. руб.
Разумеется, для частника, желающего заняться изготовлением данного топлива чисто для собственных нужд, такие затраты нецелесообразны, поскольку окупятся они не скоро. Более правильным будет изготовить пресс из подручных материалов, тем более что ничего сложного в его конструкции нет.
Можно соорудить необходимое оборудование с нуля либо воспользоваться готовыми механизмами.
Схема
Рычажный и винтовой самодельный прессы не требуют применения покупных изделий, но и значительным усилием сжатия они похвастаться не могут. Предлагается собрать пресс на основе гидравлического домкрата или такого же пресса.
Он может быть оснащен электродвигателем либо ручным приводом:
Чертеж-схема изготовления брикетов из размоченной бумажной массы
Рабочий механизм поместим в корпус, снабженный для удобства транспортирования двумя ручками.
Необходимые материалы
Кроме гидравлической установки понадобятся кое-какие разновидности стального проката:
Из этого же листа вырежем съемное дно для матрицы.
Всего потребуется два лотка — для загрузки подготовленного материала в матрицу и для приема готовых брикетов.
Инструкция по изготовлению и сборке
Порядок операций при изготовлении пресса выглядит так:
Шток изготавливается из трубы: достаточно диаметра 30 мм. Одной стороной он приваривается к пуансону, а другой — крепится к гидравлической установке.
Далее весь узел следует прикрепить к стойкам точно над матрицей.
Чтобы сократить время, затрачиваемое на извлечение готового брикета из матрицы, и сделать тем самым станок более производительным, к днищу матрицы можно приварить пружину с диском такого же диаметра, что и пуансон.
После отключения гидравлической установки и извлечения пуансона изделие будет выталкиваться пружиной автоматически.
Схема производства
Изготовление пеллет происходит в несколько этапов:
Гранулы просеиваются и упаковываются. Иногда они хранятся насыпью в бункерах, но для чтобы сохранить качество неизменным, желательно продукцию расфасовывать в большие мешки – биг-бэги, которые доставляют потребителю. Наиболее качественная продукция фасуется в мешки по 20-25 кг.
Финансовый план
Инвестиции в бизнес-проект
Для организации производства нужны следующие инвестиции в рублях:
Итого: 3 000 000 рублей
Текущие расходы
Ежемесячные затраты на изготовление каждой тонны топлива в рублях составят:
Доходы от продаж
Производительность мини-завода при стандартном восьмичасовом рабочем дне позволяет изготавливать до 60 тонн пеллет в месяц. Оптовая стоимость тонны продукции составляет около 6 тысяч рублей. В результате доход в месяц составит 6000х60=360000 рублей.
Затраты на производство 60 тонн пеллет составят 2160х60=129600 рублей. Таким образом, чистая прибыль составит 360000-129600=230400 рублей.
Способы продвижения и сбыта
Разумеется, сегмент частников, использующих твердотопливные котлы мощностью до 100 кВт, постепенно растет, потребляя на сегодняшний день около половины объема внутреннего производства. Однако в ближайшее время доля розницы на рынке пеллет значительно уменьшится вследствие появления нового класса покупателей топливных гранул, сжигающих их в котлах мощностью 250–1000 кВт для отопления заводских цехов, тепличных и складских комплексов, бизнес-центров, жилых зданий и даже коттеджных поселков.
Перечисляя наиболее эффективные каналы сбыта топливных гранул, можно упомянуть следующие варианты:
Помещение для организации бизнеса
Производство пеллет – это бизнес, полностью завязанный на сырье. Поэтому следует организовать бесперебойную доставку материалов для переработки. При организации бизнеса не стоит строить новый цех, достаточно взять в аренду помещение на лесопилке. Такое соседство даст огромное преимущество и экономию по транспортным расходам.
Помещение для производства должно быть просторным, иметь хорошую вентиляцию и иметь площадь от 80 м2., соответствовать всем противопожарным нормам. Из коммуникаций для производства необходимо электричество и вода.
Если у вас не получилось поставить свое производство в непосредственной близости от лесопилки, следует внимательно отнестись к транспортным развязкам и наличия необходимой базы сырья.
Устройство гранулятора
В процессе гранулирования сырьевая масса загружается в бункер, из которой под давлением проталкивается через нагретую до 110 гр. матрицу. Обеспечивает проталкивание смеси движение шнека, создающего давление и прижимающего измельченное и увлажненное сырье к матрице.
По достижении критической величины объема происходит продавливание спрессованного сырья через отверстия матрицы. Специальный резак отрезает гранулы нужного размера. Пластичные капсулы остывают, сохраняя приданную им форму.
Возможно вас также сможет заинтересовать информация о том, как происходит содержание индоуток в домашних условиях.
Принцип действия состоит из последовательных операций:
На видео – как устроен и работает гранулятор:
Основные части гранулятора:
А вот как происходит разведение уток в домашних условиях для начинающих и на что следует обращать внимание, указано здесь. Все детали устройства из металла
Все детали устройства из металла.
Конкретные характеристики толщины и диаметра матрицы, диаметра шнека, мощности электродвигателя определяются в совокупности.
Агрегаты, предлагаемые производителями, могут использоваться для приготовления не только комбикормов, но и пеллет (топливных гранул из опилок).
Основные характеристики грануляторов, предлагаемых производителями:
Максимальная мощность выпускаемых агрегатов 30 кВт с производительностью более 1000 кг в час. Вес установки более 500 кг.
А вот как выглядит утка голубой фаворит и как её правильно разводить в домашних условиях, указано здесь.
Стоимость устройств
Достоинства промышленных грануляторов:
Высокая стоимость агрегатов, изготовленных в промышленных условиях, заставляет животноводов делать устройства кустарным способом, используя подручные средства.
А вот как происходит выращивание бройлеров без комбикорма и какие корма стоит использовать, можно прочесть здесь.
Сырье
Качество сырья следует оценивать в соответствии с несколькими основными критериями, определяющими пригодность такового для дальнейшей переработки:
Оборудование для изготовления пеллетов
Главную роль в технологическом процессе играет станок для производства пеллет, он же и самый сложный в изготовлении. Полностью сделать гранулятор своими руками не выйдет, поскольку для изготовления матрицы и катков нужны металлообрабатывающие станки – токарный, фрезерный, сверлильный и шлифовальный. Так что есть 2 варианта: купить готовую пару матрица – катки или заказать ее у мастеров.
Матричную пару на пресс для пеллет следует изготавливать из высокоуглеродистой стали Ст45 или Ст50, а еще лучше легированной марганцем ХВГ либо 65Г. Причем после обработки детали обязательно должны пройти процесс закалки, с тем чтобы достигнуть твердости 58—60 единиц. Чтобы сделать матрицу на гранулятор, надо выдержать все размеры, указанные на схеме:
На вал для катков можно использовать сталь попроще – Ст3, 10 или 20, причем закаливать его не нужно. А вот рабочие части валков надо сделать из указанных выше марок с последующей закалкой, после чего насадить их на вал через подшипники, как это изображено ниже на фото.
Теперь о том, из чего можно собрать корпус и привод для гранулятора самодельных пеллет. Матричную пару надо поместить внутрь цилиндрического корпуса, который делают из листового металла либо трубы внутренним диаметром 200 мм. В отверстие матрицы вставляется вал привода и фиксируется шпонкой, а ниже нужно сделать площадку для готовых пеллет. Схема сборки пеллетного гранулятора подробно показана на видео:
Для вращения вала необходимо взять электродвигатель мощностью не менее 5 кВт, а привод можно собрать из старого автомобильного редуктора от Волги или Москвича с частью заднего моста. С той стороны, где к редуктору должен присоединяться карданный вал, ставится шкив, вращаемый ременной передачей от электродвигателя. Оба агрегата крепятся к одной раме, как об этом рассказано на видео:
Примечание. В данной конструкции пресса для изготовления пеллет своими руками вал вращает матрицу, а катки остаются неподвижными. Шкивы надо подобрать так, чтобы скорость ее вращения составляла не более 250 об/мин.
Самодельная дробилка
Хорошо, когда есть возможность получать для прессования пеллет хорошие мелкие отходы древесины с какого-нибудь производства. Если же в этих отходах есть мелкие ветки или горбыли, то для их измельчения понадобится дополнительное оборудование – дробилка. Самодельных конструкций существует немало, но большинство из них рубят дерево на слишком крупные щепки, из которых невозможно изготавливать пеллеты в домашних условиях.
Вашему вниманию предлагается простая дробилка древесных отходов, сделанная из 3 десятков дисковых пил для циркулярного станка, имеющих твердосплавные напайки. Крепятся все пилы на одном валу таким образом, чтобы между зубьями каждой последующей немного смещались относительно предыдущей. На тот же вал ставится шкив и 2 подшипника по краям, после чего вся конструкция закрепляется на раме из уголков или труб.
Как вы понимаете, производительность агрегата невысокая, зато такая дробилка древесных отходов позволит получать опилки, пригодные к производству пеллет. Если у вас в хозяйстве имеется циркулярная пила, то измельчитель можно приспособить на ее станину, как это сделано на фото:
Сушилка для опилок
Чтобы древесные пеллеты, сделанные своими руками, не рассыпались на выходе из матрицы гранулятора, надо обеспечить минимальную влажность сырья. В промышленности это происходит в различных сушильных камерах. В домашних же условиях мастера-умельцы приспособились собирать сушилки для опилок барабанного типа, так как их конструкция наиболее простая, что и показано на схеме:
Несколько железных бочек, сваренных одна с другой, устанавливаются на раме с небольшим наклоном в одну сторону. Изнутри к стенкам бочек приваривают лопасти для перемешивания сырья. С одной стороны внутрь такого импровизированного барабана подают горячий воздух газовой или электрической тепловой пушкой. Вращение барабана производится электродвигателем через редуктор или понижающую ременную передачу.
Самодельный пресс
При наличии чертежа и определенных навыков конструирования, можно изготовить пресс для топливных брикетов своими руками.
Самодельные приспособления для брикетирования бывают двух видов — функционирующие от домкрата и с ручным приводом.
Описание сборки конструкции поможет понять, как сделать пресс, и какой вариант использовать лучше всего.
Ручной
Чтобы изготовить ручной пресс, требуется пуансон. Его сооружают из толстого металлического листа. К материалу крепится рычаг давления, и конструкция закрепляется с помощью шарниров.
Пуансон устанавливается в специальную форму. Обычно ее делают квадратной. Изготавливают форму из металла. Тонким сверлом в нижней части и по бокам просверливаются отверстия, обеспечивающие в процессе прессования выход влаги.
Для сбора выделяющийся воды применяется емкость, в которую устанавливается готовый пресс.
Из домкрата
Чтобы получить более качественное твердое топливо и улучшить конструкцию пресса, применяется гидравлический домкрат.
Процесс изготовления такого оборудования состоит из таких этапов:
1. Из швеллеров формируется основание для пресса. Все металлические детали скрепляются с помощью сварки.
2. К каждому углу подготовленного основания в вертикальном положении крепятся стойки. Каждая опора берется высотой 1,5 метра.
3. К стойкам приваривается миксер. Барабан можно изготовить из трубы с большим диаметром или взять готовую часть от старой стиральной машинки.
4. Под миксером закрепляется стальной оцинкованный лоток, из которого сырье будет проникать в специальную форму.
5. В толстостенной трубе, предназначенной для матрицы, создаются отверстия. Они должны равномерно располагаться по всей круглой контракции. Ширина каждого проема должна составлять от 3 до 5 миллиметров.
6. В нижней части формы фиксируется с помощью сварочного аппарата фланец, к которому прикручивается дно.
7. Готовая форма соединяется с основанием.
8. После этого из стальных листов вырезается пуансон. Он должен иметь такую же форму, что и матрица. С помощью штока, пуансон соединяют с гидравлическим элементом.
Собранный механизм закрепляется сверху над формой к стойкам. Снизу фиксируется лоток.
Чтобы ускорить процесс извлечения прессованных брикетов, рекомендуется приварить диск и пружину к днищу матрицы. Он должен соответствовать диаметру пуансона. Такой механизм позволит автоматически выталкивать готовые изделия после отключения гидравлики.
Прессованное древесное сырье требуют просушки. Чем меньше влажность брикетов, тем лучше они горят. К тому же, сухие брикеты имеют боле высокую теплоотдачу.
Изготовленное своими руками компактное топливо позволяет значительно снизить затраты на обогрев дома. Готовые брикеты можно использовать как для котла, так и для печи. Но при этом следует учитывать, что качество продукции во многом зависит от показателя плотности.
Сделать прессованные дрова с помощью самодельного оборудования, которые будут длительное время гореть и отдавать большое количество тепла, практически невозможно.
Поэтому если необходимо использовать топливо с высокими характеристиками, то лучше приобретать его в специализированных магазинах.
Сравнение технологий производства пеллет
Из древесины
Этапы производства гранул из древесины:
Из опилок
Изготовление гранул из опилок происходит так:
Из соломы
Производство пеллетов из соломы:
Из горбыля
Пеллеты из горбыля производят следующим образом:
Из торфа
Технология изготовления торфяных топливных гранул такова:
5 Процесс изготовления альтернативного топлива
Когда станок для производства пеллет готов, можно приступать к работе.
Схема изготовления прессованного топлива такова:
Стоит иметь в виду, что на выходе пеллеты нагреты до 90 градусов и довольно хрупкие
Поэтому обращаться с ними нужно осторожно. Для просушки изделия раскладывают в проветриваемом помещении или на улице, прикрыв от прямого солнечного света