Гранулятор для пеллет своими руками чертежи: Гранулятор своими руками | Строительный портал

Гранулятор своими руками | Строительный портал

0 votes

+

Голос за!

—

Голос против!

Использование пеллет в системе отопления позволяет существенно сэкономить на обогреве помещения. Данный вид топлива отличается одним из наивысших КПД, среди альтернативных источников теплового производства. Изготовление гранул своими руками — еще один способ сэкономить на покупке пеллет. Как сделать гранулятор, разберем далее.

Оглавление:

1. Принцип и технология производства пеллет
2. Разновидности грануляторов
3. Устройство гранулятора
4. Гранулятор для пеллет своими руками
5. Изготовление редуктора для самодельного гранулятора
6. Гранулятор: особенности изготовления
7. Советы по изготовлению матрицы для гранулятора
8. Рекомендации по изготовлению гранулятора

Принцип и технология производства пеллет

Гранулятор для производства пеллет — это устройство, которое помогает изготовить гранулированое топливо или корм в домашних условиях.

Перед тем как ознакомиться с рекомендациями по изготовлению гранулятора, рассмотрим технологический процесс производства пеллет с помощью самодельного гранулятора.

Пеллеты производят из различного рода сырья, например, из древесных опилков или отходов, из торфа, коры дерева, соломы, куриного помета и т.д.

Сырье для производства пеллет должно отвечать следующим требованиям:

• иметь процент влажности 11-13%;
• содержать большое количество клеящихся веществ, смол;
• должно быть очищенным от постороннего мусора.

Технология изготовления пеллет выглядит таким образом:

1. Очищенное от посторонних предметов сырье, попадает в дробилку или первичный размельчитель. В нем, происходит процесс измельчения материала для производства пеллет.

2. Сырье помещается в барабанную или аэродинамическую сушилку. В домашних условиях, для производства такого агрегата отлично подойдет деревянная или металлическая бочка.

3. В сушилке материал доводят до необходимой влажности, если влажность ниже требуемой, сырье обрабатывают горячим паром.

4. Следующий этап: повторное измельчение, которое включает вторичную переработку материала для пеллет.

5. Завершающий этап — переработка материала в грануляторе и, собственно, изготовление пеллет.

6. Готовые пеллеты сушатся и используются для системы отопления.

Преимущества использования гранулятора:

• возможность вторичной переработки отходов,
• получение качественного, готового к дальнейшему использованию продукта,
• легкость работы,
• изготовление гранулятора — довольно не сложный процесс, с которым справится и непрофессионал, при условии тщательного соблюдения инструкции,
• гранулятор способствует изготовлению топлива, которое не занимает много места и удобно в хранении,
• возможность изготавливать как топливные, так и кормовые пеллеты.

Разновидности грануляторов

В зависимости от вида матрицы грануляторы разделяют на устройства:

• с кольцевой матрицей,
• с плоской матрицей.

Первоначально был изобретен гранулятор с кольцевым видом матрицы.

Недостатки таких грануляторов:

• большая стоимость матрицы,
• низкая скорость работы.

Цилиндрическая или кольцевая матрица имеет вид перфорированного барабана, на котором расположены вращающиеся катки. Смесь для гранул вдавливается в барабанные отверстия с помощью катков. При помощи ножей, на внешней части барабана гранулы отрезаются до определенного размера.

Грануляторы с плоским видом матрицы имеют современную конструкцию, отличаются высококачественной и быстрой производительностью. Плоская матрица имеет вид вала, на котором закреплен жесткий диск. Такие устройства способны перерабатывать различного рода отходы, в том числе и с твердых пород деревьев. Для гранулятора с кольцевой матрицей, такая задача является непосильной.

В соотношении с креплением матрицы выделяют грануляторы:

• горизонтального типа,
• вертикального типа.

В соответствии с типом работы выделяют:

• грануляторы редукторного типа,
• пресс-грануляторы.

Осуществление процесса производства пеллет в редукторном гранулятора выполняет редуктор. В зависимости от типа редуктора такие грануляторы разделяют на:

• одноступенчатые,
• двухступенчатые.

Пресс-грануляторы более распространены, чем редукторные. Ключевой деталью, которая отвечает за правильность работы устройства является прессовый узел. Основной его составляющей служат роллеры, отвечающие за раскатку сырья. Матрицы данного устройства оснащены специальными формами, которые формируют пеллеты.

В зависимости от назначения выделяют:

• грануляторы для производства корма,
• грануляторы для изготовления топливных пеллет.

Устройство гранулятора

Основные компоненты гранулятора включают:

• основную раму,
• грануляторный пресс,
• дверцу.

Подготовленное сырье подается в гранулятор с помощью дозатора, которые отмеряет определенное количество материала. Перемешивающее устройство размешивает и обрабатывает с помощью пара сырье, таким образом обеспечивая более надежное склеивание гранул.

Роллеры — отвечают за процесс выдавливания готовой массы, и за формирование пеллет. В соответствии с заданной длинной, смесь разрезается специальными ножами. После остывания гранул — они готовы к использованию. Остывание является обязательной процедурой, без которой пеллеты не обретут крепости и целостности.

Для изготовления гранулятора своими руками, потребуется наличие:

• электродвигателя,
• редуктора,
• вала,
• основы под гранулятор,
• шерстей,
• матрицы.

Гранулятор для пеллет своими руками

Размер основы для рамы под гранулятор определяет мощность прибора. Для ее изготовления понадобится профиль с прямоугольным сечением. Минимальное сечение профиля 4х2,5 см. Электродвигатель нужно купить на рынке, или использовать старый, ненужный, но рабочий.

Используйте листовой материал для изготовления корпуса гранулятора. Он состоит из двух частей, одна — отвечает за подачу сырья, а вторая — за выход готовых пеллет. Рекомендуется изготавливать корпус в форме цилиндра. Чтобы матрица осуществляла вращение свободно, сделайте корпус диаметром чуть больше, чем матрица.

Нижняя часть корпуса должна быть оснащена желобом, по которому будут выходить готовые пеллеты.

Не следует соединять две части корпуса, с помощью сварки, для этого лучше использовать болты. Этот процесс обеспечит легкость в чистке гранулятора.

Гранулятор своими руками чертежи:

Изготовление редуктора для самодельного гранулятора

Для изготовления самодельного редуктора возможно использование заднего моста от мотоциклов, таких как Урал или Днепр.

Данную деталь легко достать на рынках автозапчастей. Вертикально сзади редуктора расположится электродвигатель. Для его соединения используйте кардан или упругую муфту от мотоцикла.

Если использовать электродвигатель мощностью 1500 оборотов, то выходная мощность составит 325 оборотов.

Гранулятор: особенности изготовления

Схема гранулятора довольно сложная, но вполне выполнимая в домашних условиях. Для изготовления гранулятора понадобится наличие:

• металлического уголка,
• матрицы,
• листов качественного металла,
• вала вращения,
• электродвигателя,
• крепежных элементов,
• сварки.

Инструкция по изготовлению гранулятора:

1. Для сооружения прочного основания под гранулятор воспользуйтесь металлическим уголком и сваркой.

2. Короб — это основание гранулятора. Он изготавливается с помощью металлического листа и сварки.

3. Горизонтальная верхняя часть короба должна содержать отверстие, диаметром, чуть больше матрицы. Это отверстие служит местом загрузки сырья для изготовления гранул.

4. Возьмите металлический лист, ширина которого не превышает 100 мм, и по диаметру отверстия соорудите борт, оторые будет препятствовать выпаданию сырья.

5. Нижняя часть короба должна содержать отверстие, размер которого зависит от диаметра матрицы.

6. Боковая часть должна также содержать отверстие, через которое будут выходить готовые гранулы.

7. Из металлического листа следуйте желоб, который следует прикрепить к боковому отверстию.

8. Чтобы установить вал вращения и матрицу воспользуйтесь гайками. Матрица должна крепиться на одном уровне с верхней частью короба.

9. С помощью гаек и болтов закрепите устройство на основании. Установите и зафиксируйте электродвигатель.

10. С помощью ремневой передачи зафиксируйте вал мотора и матрицу.

11. Используйте старое жестевое ведро, предварительно избавившись от его дна, для изготовления раструба, который облегчит подачу сырья. Соорудить раструб возможно из металлического листа.

12. Произведите установку катка и шестерней на поверхность матрицы.

Советы по изготовлению матрицы для гранулятора

Матрица — это довольно сложный прибор, от работы которого зависит производительность и качество изготовляемых гранул. Рекомендуется приобрести готовую матрицу для самодельного гранулятора, такие устройства продаются на рынке, как отдельные запчасти к заводским устройствам.

При желании в самостоятельном изготовлении матрицы, следует приобрести диск, минимальная толщина которого составляет 2 см.

От диаметра диска зависит производительность гранулятора. При производстве 150 кг гранул в течении одного часа, следует приобрести диск диаметром 25 см и двигатель мощностью 15 кВт.

Центральную часть диска следует просверлить и сделать отверстие, в соответствии с размером валового сечения. Для выполнения жесткой посадки воспользуйтесь пазом, чтобы пеллеты хорошо прессовались и выводились, нужно сделать конусообразные отверстия.

Ширина роликов или шестерней должна быть такой же как и рабочая поверхность матрицы.

Процесс сборки матрицы включает надевание шестерней на вал, прикрепите вал с шестернями с помощью муфты перпендикулярно редукторному валу.

Рекомендации по изготовлению гранулятора

1. Для изготовления корпуса гранулятора воспользуйтесь металлической трубой или цельным стальным листом. Основная функция верхней части корпуса — осуществление процесса загрузки сырья, а нижняя часть отвечает за выход прессованной массы.

2. Щель между матрицей и корпусом гранулятора должна быть минимальной.

3. Для крепления редукторного выходного вала воспользуйтесь муфтой и подшипниками.

4. Установка корпуса на раму должна быть жесткой.

5. Готовое устройство следует окрасить с помощью краски по металлу, предварительно покрыв поверхность антикоррозийным раствором.

Гранулятор своими руками видео:

Гранулятор своими руками | Строительный портал

0 votes

+

Голос за!

—

Голос против!

Использование пеллет в системе отопления позволяет существенно сэкономить на обогреве помещения. Данный вид топлива отличается одним из наивысших КПД, среди альтернативных источников теплового производства. Изготовление гранул своими руками — еще один способ сэкономить на покупке пеллет. Как сделать гранулятор, разберем далее.

Оглавление:

1. Принцип и технология производства пеллет
2. Разновидности грануляторов
3. Устройство гранулятора
4. Гранулятор для пеллет своими руками
5. Изготовление редуктора для самодельного гранулятора
6. Гранулятор: особенности изготовления
7. Советы по изготовлению матрицы для гранулятора
8. Рекомендации по изготовлению гранулятора

Принцип и технология производства пеллет

Гранулятор для производства пеллет — это устройство, которое помогает изготовить гранулированое топливо или корм в домашних условиях. Перед тем как ознакомиться с рекомендациями по изготовлению гранулятора, рассмотрим технологический процесс производства пеллет с помощью самодельного гранулятора.

Пеллеты производят из различного рода сырья, например, из древесных опилков или отходов, из торфа, коры дерева, соломы, куриного помета и т.д.

Сырье для производства пеллет должно отвечать следующим требованиям:

• иметь процент влажности 11-13%;
• содержать большое количество клеящихся веществ, смол;
• должно быть очищенным от постороннего мусора.

Технология изготовления пеллет выглядит таким образом:

1. Очищенное от посторонних предметов сырье, попадает в дробилку или первичный размельчитель. В нем, происходит процесс измельчения материала для производства пеллет.

2. Сырье помещается в барабанную или аэродинамическую сушилку. В домашних условиях, для производства такого агрегата отлично подойдет деревянная или металлическая бочка.

3. В сушилке материал доводят до необходимой влажности, если влажность ниже требуемой, сырье обрабатывают горячим паром.

4. Следующий этап: повторное измельчение, которое включает вторичную переработку материала для пеллет.

5. Завершающий этап — переработка материала в грануляторе и, собственно, изготовление пеллет.

6. Готовые пеллеты сушатся и используются для системы отопления.

Преимущества использования гранулятора:

• возможность вторичной переработки отходов,
• получение качественного, готового к дальнейшему использованию продукта,
• легкость работы,
• изготовление гранулятора — довольно не сложный процесс, с которым справится и непрофессионал, при условии тщательного соблюдения инструкции,
• гранулятор способствует изготовлению топлива, которое не занимает много места и удобно в хранении,
• возможность изготавливать как топливные, так и кормовые пеллеты.

Разновидности грануляторов

В зависимости от вида матрицы грануляторы разделяют на устройства:

• с кольцевой матрицей,
• с плоской матрицей.

Первоначально был изобретен гранулятор с кольцевым видом матрицы.

Недостатки таких грануляторов:

• большая стоимость матрицы,
• низкая скорость работы.

Цилиндрическая или кольцевая матрица имеет вид перфорированного барабана, на котором расположены вращающиеся катки. Смесь для гранул вдавливается в барабанные отверстия с помощью катков. При помощи ножей, на внешней части барабана гранулы отрезаются до определенного размера.

Грануляторы с плоским видом матрицы имеют современную конструкцию, отличаются высококачественной и быстрой производительностью. Плоская матрица имеет вид вала, на котором закреплен жесткий диск. Такие устройства способны перерабатывать различного рода отходы, в том числе и с твердых пород деревьев. Для гранулятора с кольцевой матрицей, такая задача является непосильной.

В соотношении с креплением матрицы выделяют грануляторы:

• горизонтального типа,
• вертикального типа.

В соответствии с типом работы выделяют:

• грануляторы редукторного типа,
• пресс-грануляторы.

Осуществление процесса производства пеллет в редукторном гранулятора выполняет редуктор. В зависимости от типа редуктора такие грануляторы разделяют на:

• одноступенчатые,
• двухступенчатые.

Пресс-грануляторы более распространены, чем редукторные. Ключевой деталью, которая отвечает за правильность работы устройства является прессовый узел. Основной его составляющей служат роллеры, отвечающие за раскатку сырья. Матрицы данного устройства оснащены специальными формами, которые формируют пеллеты.

В зависимости от назначения выделяют:

• грануляторы для производства корма,
• грануляторы для изготовления топливных пеллет.

Устройство гранулятора

Основные компоненты гранулятора включают:

• основную раму,
• грануляторный пресс,
• дверцу.

Подготовленное сырье подается в гранулятор с помощью дозатора, которые отмеряет определенное количество материала. Перемешивающее устройство размешивает и обрабатывает с помощью пара сырье, таким образом обеспечивая более надежное склеивание гранул.

Роллеры — отвечают за процесс выдавливания готовой массы, и за формирование пеллет. В соответствии с заданной длинной, смесь разрезается специальными ножами. После остывания гранул — они готовы к использованию. Остывание является обязательной процедурой, без которой пеллеты не обретут крепости и целостности.

Для изготовления гранулятора своими руками, потребуется наличие:

• электродвигателя,
• редуктора,
• вала,
• основы под гранулятор,
• шерстей,
• матрицы.

Гранулятор для пеллет своими руками

Размер основы для рамы под гранулятор определяет мощность прибора. Для ее изготовления понадобится профиль с прямоугольным сечением. Минимальное сечение профиля 4х2,5 см. Электродвигатель нужно купить на рынке, или использовать старый, ненужный, но рабочий.

Используйте листовой материал для изготовления корпуса гранулятора. Он состоит из двух частей, одна — отвечает за подачу сырья, а вторая — за выход готовых пеллет. Рекомендуется изготавливать корпус в форме цилиндра. Чтобы матрица осуществляла вращение свободно, сделайте корпус диаметром чуть больше, чем матрица.

Нижняя часть корпуса должна быть оснащена желобом, по которому будут выходить готовые пеллеты.

Не следует соединять две части корпуса, с помощью сварки, для этого лучше использовать болты. Этот процесс обеспечит легкость в чистке гранулятора.

Гранулятор своими руками чертежи:

Изготовление редуктора для самодельного гранулятора

Для изготовления самодельного редуктора возможно использование заднего моста от мотоциклов, таких как Урал или Днепр. Данную деталь легко достать на рынках автозапчастей. Вертикально сзади редуктора расположится электродвигатель. Для его соединения используйте кардан или упругую муфту от мотоцикла.

Если использовать электродвигатель мощностью 1500 оборотов, то выходная мощность составит 325 оборотов.

Гранулятор: особенности изготовления

Схема гранулятора довольно сложная, но вполне выполнимая в домашних условиях. Для изготовления гранулятора понадобится наличие:

• металлического уголка,
• матрицы,
• листов качественного металла,
• вала вращения,
• электродвигателя,
• крепежных элементов,
• сварки.

Инструкция по изготовлению гранулятора:

1. Для сооружения прочного основания под гранулятор воспользуйтесь металлическим уголком и сваркой.

2. Короб — это основание гранулятора. Он изготавливается с помощью металлического листа и сварки.

3. Горизонтальная верхняя часть короба должна содержать отверстие, диаметром, чуть больше матрицы. Это отверстие служит местом загрузки сырья для изготовления гранул.

4. Возьмите металлический лист, ширина которого не превышает 100 мм, и по диаметру отверстия соорудите борт, оторые будет препятствовать выпаданию сырья.

5. Нижняя часть короба должна содержать отверстие, размер которого зависит от диаметра матрицы.

6. Боковая часть должна также содержать отверстие, через которое будут выходить готовые гранулы.

7. Из металлического листа следуйте желоб, который следует прикрепить к боковому отверстию.

8. Чтобы установить вал вращения и матрицу воспользуйтесь гайками. Матрица должна крепиться на одном уровне с верхней частью короба.

9. С помощью гаек и болтов закрепите устройство на основании. Установите и зафиксируйте электродвигатель.

10. С помощью ремневой передачи зафиксируйте вал мотора и матрицу.

11. Используйте старое жестевое ведро, предварительно избавившись от его дна, для изготовления раструба, который облегчит подачу сырья. Соорудить раструб возможно из металлического листа.

12. Произведите установку катка и шестерней на поверхность матрицы.

Советы по изготовлению матрицы для гранулятора

Матрица — это довольно сложный прибор, от работы которого зависит производительность и качество изготовляемых гранул. Рекомендуется приобрести готовую матрицу для самодельного гранулятора, такие устройства продаются на рынке, как отдельные запчасти к заводским устройствам.

При желании в самостоятельном изготовлении матрицы, следует приобрести диск, минимальная толщина которого составляет 2 см.

От диаметра диска зависит производительность гранулятора. При производстве 150 кг гранул в течении одного часа, следует приобрести диск диаметром 25 см и двигатель мощностью 15 кВт.

Центральную часть диска следует просверлить и сделать отверстие, в соответствии с размером валового сечения. Для выполнения жесткой посадки воспользуйтесь пазом, чтобы пеллеты хорошо прессовались и выводились, нужно сделать конусообразные отверстия.

Ширина роликов или шестерней должна быть такой же как и рабочая поверхность матрицы.

Процесс сборки матрицы включает надевание шестерней на вал, прикрепите вал с шестернями с помощью муфты перпендикулярно редукторному валу.

Рекомендации по изготовлению гранулятора

1. Для изготовления корпуса гранулятора воспользуйтесь металлической трубой или цельным стальным листом. Основная функция верхней части корпуса — осуществление процесса загрузки сырья, а нижняя часть отвечает за выход прессованной массы.

2. Щель между матрицей и корпусом гранулятора должна быть минимальной.

3. Для крепления редукторного выходного вала воспользуйтесь муфтой и подшипниками.

4. Установка корпуса на раму должна быть жесткой.

5. Готовое устройство следует окрасить с помощью краски по металлу, предварительно покрыв поверхность антикоррозийным раствором.

Гранулятор своими руками видео:

Производство топливных пеллет из биомассы

Введение

Популярность древесных пеллет в качестве топлива для отопления в последние годы чрезвычайно возросла, и многие домовладельцы и коммерческие предприятия предпочитают пеллетные печи или котлы традиционному дровяному оборудованию из-за их относительной простоты использования. . В результате спрос на топливные пеллеты также быстро вырос. Однако древесина не является единственным подходящим сырьем для производства пеллетного топлива. Для производства гранул можно использовать широкий спектр материалов биомассы, в первую очередь многолетние травы, такие как просо просо или мискантус. Не только это, но и необходимое оборудование для производства пеллет доступно в различных размерах и масштабах, что позволяет использовать все, от самого маленького масштаба (отдельные домовладельцы, производящие только для личного пользования) до крупнейших коммерческих заводов, производящих более 500 миллионов тонн. пеллет в год.

Свойства пеллет из биомассы

Пеллеты из биомассы, как правило, являются лучшим топливом по сравнению с исходным сырьем. Гранулы не только более энергоемкие, с ними также легче обращаться и использовать их в автоматизированных системах кормления. Эти преимущества в сочетании с устойчивыми и экологически чистыми свойствами топлива делают его очень привлекательным для использования. Стандартная форма топливной таблетки – цилиндрическая, диаметром от 6 до 8 миллиметров и длиной не более 38 миллиметров. Иногда производятся и более крупные гранулы; если они имеют диаметр более 25 миллиметров, их обычно называют «брикетами».

Таблица 1. Типичные свойства гранул из биомассы из разных источников.

Feedstock	Bulk density (kg/m 3 )	Energy content (MJ kg -1 )	Ash content (%)	Reference
Sawdust	606	20,1	0,45	2
Кора	676	20. 1	3,7	2
Заготовка остатков	552	20,8	2,6	2
Просо просо	445	19,2	4,5	3, 7
Пшеничная солома	475	16	6,7	3, 9
Ячменная солома	430	17,6	4,9	3, 8
Кукурузная солома	550	17,6	3,7	3, 1

Примечание: чтобы преобразовать МДж кг ^-1 в БТЕ/фунт, умножьте на 430. Чтобы преобразовать из кг/м ³ в фунт/фут ³ , умножьте на 0,0624279.

Высококачественные пеллеты сухие, твердые и прочные, с небольшим количеством золы, остающейся после сгорания. По данным Института пеллетного топлива, пеллеты «премиум» (которые в настоящее время являются наиболее распространенными пеллетами на рынке) должны иметь содержание золы менее 1 процента, тогда как «стандартные» пеллеты могут иметь зольность до 2 процентов. Все гранулы должны иметь уровень хлоридов менее 300 частей на миллион и не более 0,5 процента мелких частиц (пыли). Многие исходные биомассы имеют более высокое содержание золы, чем разрешено стандартом. Кроме того, некоторые травы и другие материалы образуют пепел, который при высоких температурах имеет тенденцию образовывать комки и отложения. Из-за этого большинство печей на древесных гранулах не подходят для сжигания топливных гранул, изготовленных из других материалов, кроме дерева. Вместо этого следует использовать печи на пеллетах из биомассы, которые разработаны специально для этих видов топлива.

A Описание процесса гранулирования

Процесс производства топливных гранул включает размещение измельченной биомассы под высоким давлением и продавливание ее через круглое отверстие, называемое «матрицей». При воздействии соответствующих условий биомасса «срастается» между собой, образуя твердую массу. Этот процесс известен как «экструзия». Некоторая биомасса (в первую очередь древесина) естественным образом образует высококачественные топливные гранулы, в то время как для других видов биомассы могут потребоваться добавки, которые служат «связующим веществом», скрепляющим гранулы.

Однако создание пеллет — лишь небольшой шаг в общем процессе производства топливных пеллет. Эти этапы включают измельчение сырья, контроль влажности, экструзию, охлаждение и упаковку. Каждый шаг должен выполняться с осторожностью, если конечный продукт должен быть приемлемого качества.

Измельчение сырья

Для грануляторов стандартного размера обычно требуется биомасса, измельченная до частиц размером не более 3 миллиметров. Для выполнения этой задачи доступно несколько типов оборудования. Если биомасса довольно большая и плотная (например, древесина), материал сначала пропускают через «дробилку», а затем пропускают через молотковую мельницу или подобное устройство для измельчения частиц до требуемого размера. Более мелкую и мягкую биомассу (например, солому) можно подавать непосредственно в молотковую мельницу без предварительного измельчения.

Контроль влажности

Поддержание надлежащего уровня влажности в исходном сырье жизненно важно для общего качества конечных гранул. Для древесины требуемый уровень влажности исходного сырья составляет около 15 процентов. К другим типам биомассы предъявляются другие требования — возможно, вам придется немного поэкспериментировать. Влага может быть удалена из исходного сырья сушкой в ​​печи или обдувом частиц горячим воздухом. Если исходное сырье слишком сухое, можно добавить влаги путем подачи в исходное сырье пара или воды.

Экструзия (гранулирование)

На этом этапе фактически создается гранула. Ролик используется для сжатия биомассы на нагретой металлической пластине, называемой «матрицей». В матрице просверлено множество небольших отверстий, которые позволяют продавливать биомассу в условиях высокой температуры и давления. Если условия правильные, частицы биомассы сливаются в твердую массу, превращаясь в гранулы. Лезвие обычно используется для разрезания гранул на заданную длину, когда они выходят из матрицы. Некоторая биомасса имеет тенденцию сливаться вместе лучше, чем другая биомасса. Опилки являются особенно подходящим сырьем для гранулирования, потому что лигнин, естественным образом присутствующий в древесине, действует как клей, скрепляющий гранулы. Трава, как правило, почти так же не сплавляется, и полученные гранулы менее плотные и их легче разбить. Правильное сочетание свойств исходного материала и работы оборудования для гранулирования может свести к минимуму или устранить эту проблему. Также можно добавить в биомассу «связующий» материал, чтобы помочь ей склеиться, или смешать фракцию опилок с аналогичными результатами.

Две основные проблемы, возникающие в процессе гранулирования, — это «вымывание» и «засорение». Промывка — это то, что происходит, когда гранулы не образуются, а гранулированное сырье просто высыпается через отверстия в головке и выходит с другого конца без изменений. Это связано с тем, что в головке недостаточно противодавления для сплавления частиц исходного сырья. Скорость процесса гранулирования, температура и влажность также могут играть роль. Таким образом, если гранулятор испытывает промывку, эту проблему можно решить, изменив скорость гранулятора, переключившись на головку с другими размерами, изменив содержание влаги или отрегулировав свойства исходного сырья. Иногда может быть полезно использовать «предварительную смесь» какого-либо другого материала, чтобы создать соответствующее противодавление при первом запуске машины. Сухие зерна Distillers (продукт производства этанола из кукурузы) при смешивании с измельченной травой оказались успешными в этом отношении для небольших грануляторов. Засорение является другой основной проблемой, которую можно увидеть, и это происходит, когда противодавление слишком велико, в результате чего через матрицу ничего не продавливается. Опять же, изменение содержания влаги или размеров матрицы может решить эту проблему, а также отрегулировать плотность прилегания роликов к матрице. Иногда в исходное сырье также иногда добавляют масло, чтобы уменьшить вероятность засорения.

Успешное гранулирование может быть сочетанием искусства и науки, требующим длительных испытаний и внимания к деталям, прежде чем будет найдено подходящее сочетание размера частиц исходного сырья, содержания влаги и метода работы, которое надежно приведет к получению подходящих гранул.

Охлаждение

Гранулы после выхода из матрицы довольно горячие (~150°C) и довольно мягкие. Поэтому их необходимо охладить и высушить, прежде чем они будут готовы к использованию. Обычно это достигается путем продувки гранул воздухом, когда они находятся в металлическом бункере. Конечная влажность пеллет должна быть не выше 8 процентов.

Упаковка

Пеллеты обычно продаются в 18-килограммовых мешках, которые можно легко заполнить с помощью подвесного бункера и конвейерной ленты. Пакеты должны быть четко промаркированы с указанием типа пеллет, их класса (т. е. высшего или стандартного) и содержания тепла.

Рисунок 1: Схема производства топливных таблеток.

Требования к энергии для производства пеллет

Производство пеллет требует довольно много энергии как для сушки влажного сырья, так и для работы различных механизмов. Крупные заводы обычно сжигают часть своего сырья, чтобы обеспечить тепло для сушки, тогда как более мелкие предприятия часто используют другие способы. Как правило, гранулятор требует от 50 до 100 киловатт электроэнергии на каждую тонну в час производственной мощности. Кроме того, электричество обычно требуется для работы любого используемого оборудования для измельчения, измельчения, сушки, охлаждения и упаковки в пакеты. Если надежный источник электроэнергии недоступен, можно использовать бензиновое или дизельное оборудование.

Экономические соображения

Стоимость установки завода по производству пеллет недешева; как правило, рассчитывайте платить от 70 000 до 250 000 долларов за тонну в час. Широкий разброс затрат зависит от размера, качества и доступности оборудования. Оборудование большей производительности часто дороже в пересчете на тонну из-за большей долговечности оборудования и (обычно) более высокого качества получаемых гранул. Будьте осторожны при выборе самого дешевого доступного оборудования — вы можете пожалеть об этом позже, если оборудование окажется низкого качества. Еще одним важным фактором, который следует учитывать при выборе оборудования, является наличие запасных частей и специалистов по ремонту. В целом, около половины стоимости закупки оборудования будет приходиться на гранулятор, а половина – на другие устройства.

Эксплуатационные расходы включают стоимость сырья, энергии, рабочей силы и обслуживания оборудования. Обычно матрицы для гранул необходимо заменять через каждые 1000–1500 часов работы.

Другие важные факторы, которые следует учитывать

Два других важных фактора, которые следует учитывать при принятии решения о производстве пеллет, — это наличие сырья и наличие рынка. Если вы производите пеллеты для личного пользования из биомассы, выращенной на собственной ферме, это относительно легко оценить. Однако, если вы рассматриваете производство пеллет как бизнес, жизненно важно определить и обеспечить стабильные поставки биомассы для ваших нужд. Опилки и другие отходы не всегда легко достать, а в некоторых районах их просто нет. Рынок топливных пеллет также является важным фактором. Пеллеты из биомассы из травы или растительных остатков, как правило, менее востребованы в качестве топлива для отопления, чем древесные гранулы, из-за их более высокого содержания золы и более низкого содержания энергии. Таким образом, неэнергетические рынки в конечном итоге могут стать более привлекательными для пеллет, изготовленных из травы. Вам нужно будет не только найти покупателя для вашего продукта, вы также должны принять во внимание, что большинству пользователей топливных пеллет необходимы поставки только в зимние месяцы. Тем не менее, важно отметить, что ваши инвестиции в пеллетное оборудование с большей вероятностью окупятся, если вы сможете эксплуатировать объект большую часть года. Постоянная работа может быть необходима, если вы хотите окупить свои инвестиции в оборудование и работать рентабельным образом.

Ссылки

Демирбас, А. «Расчет высшей теплотворной способности биотоплива». Топливо 76, вып. 5 (1996): 431-34.

Лехтикангас, П. «Качественные свойства гранулированных опилок, отходов лесозаготовки и коры». Биомасса и биоэнергия 20 (2001): 351-60.

Мани С., С. Сохансандж, X. Би и А. Турхоллоу. «Экономика производства топливных пеллет из биомассы». Прикладная инженерия в сельском хозяйстве 22, вып. 3: 421-26.

Мани С., Л. Табил и С. Сохансандж. «Влияние силы сжатия, размера частиц и содержания влаги на механические свойства гранул биомассы из трав». Биомасса и биоэнергия 30 (2006): 648-54.

Макдермотт, М. «Во Флориде открывается крупнейший в мире завод по производству пеллет из биомассы». Новости TreeHugger, 13 июня 2008 г. По состоянию на октябрь 2008 г.

Институт пеллетного топлива. Стандартная спецификация PFI для бытового/коммерческого сгущенного топлива. Арлингтон, Вирджиния: Институт пеллетного топлива, 2008 г.

Самсон Р., С. Бейли Стамлер и К. Хо Лем. Оптимизация управления просом для производства товарных топливных пеллет. Резюме проектов Фонда исследований и развития альтернативных возобновляемых видов топлива. Канада: REAP, 2006.

Шмидт А., А. Зшецше и В. Ханч-Линхарт. Проанализируйте фон биогенен Бреннштоффен. TU Wien: Institut für Verfahrens-, Brennstoff- und Umwelttechnik, 1993.

Шари, Л. «Анализ пшеничной соломы Agripellets». Эйршир, Шотландия: Knight Energy Services, 2005 г. По состоянию на октябрь 2008 г.

Penn State Biomass Energy Center

Подготовлено Дэниелом Чолкошом, адъюнкт-профессором-исследователем Департамента сельскохозяйственной и биологической инженерии штата Пенсильвания

Отзыв Тома Х. Уилсона, Penn State Extension, и Томаса О. Уилсона, Департамент сельскохозяйственной и биологической инженерии

Как использовать дисковый гранулятор

Соавтор этой статьи:

Крис Козики
Эксперт по агломерации

Кэрри Карлсон
Технический писатель

В мире оборудования для перемешивания и агломерации дисковый гранулятор (иногда также называемый тарельчатым гранулятором) часто выбирают за его способность создавать очищенный продукт. Он широко используется для обработки всего: от химических порошков, летучей золы и почвенных добавок до минералов и руд, удобрений и многого другого.

Частично успех дисковых грануляторов заключается в том, что они позволяют операторам регулировать несколько переменных во время производства для точной настройки размера и качества продукта, будь то реакция на изменения в сырье или корректировка характеристик продукт выгружается с диска.

Такой высокий уровень гибкости привел к некоторой путанице в отношении того, как работают эти машины. Далее следует объяснение того, как использовать дисковый гранулятор.

Конструкция дискового гранулятора

Механическая конструкция дискового гранулятора

На изображении выше показана механическая конструкция дискового гранулятора. Устройство состоит из вращающегося диска, расположенного на неподвижном стальном основании. Распылительная система установлена ​​над дисковым гранулятором для распределения связующего и жидких добавок. Плуги или скребки помогают направлять самоклассифицирующиеся потоки гранул при вращении диска.

Приподнятая рама вокруг вращающегося диска служит разгрузочным желобом. Более подробный обзор конструкции и компонентов дискового гранулятора можно найти в нашей статье 9.0226 Устройство гранулятора .

Основы дискового гранулятора

Дисковые грануляторы представляют собой устройство для агломерации с перемешиванием или перемешиванием, что означает, что они используют жидкое связующее и движение для формирования и измельчения агломератов. Дисковый гранулятор можно использовать отдельно или в сочетании со смесителем, чаще всего со штифтовым смесителем.

Материал непрерывно подается на диск/лоток, где он захватывается вращением. Распылительная система, установленная поверх диска, имеет несколько подвижных распылительных форсунок (количество которых определяется на этапе проектирования), которые распыляют связующее вещество на материал, делая его липким.

Эта липкость и непрерывное прохождение материала через поток сырья при вращении диска приводит к тому, что частицы собираются вместе. По мере того, как агрегированные частицы продолжают вращаться вокруг диска, они захватывают дополнительные слои в модели роста, известной как коалесценция. При этом гранулы становятся более плотными и мелкими, так как промежутки, или промежутки между собравшимися частицами, заполняются более мелкими частицами, а промежутки между ними — еще более мелкими частицами и т.д.

Когда перед дисковым гранулятором стоит смеситель, действие такое же, но вместо этого в гранулятор подаются «зародышевые гранулы» или исходные ядра, на которые добавляются дополнительные слои мелочи.

Из-за центробежной силы, действующей на диск, гранулы самоклассифицируются на потоки в зависимости от их размера; маленькие гранулы семян попадают на правую сторону диска и по мере роста продвигаются влево, откуда они в конечном итоге выбрасываются, когда достигают желаемого размера (см. диаграмму ниже).

 

Как управлять дисковым гранулятором

Работа дискового гранулятора сравнивается с сочетанием науки и искусства. В процессе производства операторы могут использовать несколько переменных для управления образованием и ростом гранул на диске, а также характеристиками продукта. Процесс эксплуатации дискового гранулятора включает в себя внимание к условиям предшествующей обработки и знание того, как взаимодействуют различные переменные, влияющие на продукт, выходящий из диска. По этой причине обучение операторов дискового гранулятора имеет важное значение.

Переменные дискового гранулятора

Операторы могут использовать следующие переменные в сочетании друг с другом для управления характеристиками продукта и реагирования на изменения в производстве.

Скорость диска

Скорость диска означает число оборотов в минуту или скорость вращения диска. Скорость регулируется с помощью частотно-регулируемого привода (VFD), который дает операторам больший контроль над регулировкой скорости во время запуска и остановки или во время колебаний. Скорость является наименее важной переменной и используется только вместе с регулировкой угла для получения оптимального покрытия материала гранулятора (когда система распыления выключена, материал должен покрывать весь поддон).

Угол наклона диска

Угол наклона рештака регулируется ручным домкратным винтом. До некоторой степени регулировки угла и скорости дополняют друг друга. Чем круче угол панорамирования, тем выше требуемая скорость.

Больший угол приведет к меньшему времени пребывания на чашке, что приведет к более мелким гранулам, а меньший угол приведет к большему времени пребывания на чашке, что приведет к более крупным гранулам, потому что гранулы имеют больше времени, чтобы пройти вокруг чаши и собрать больше частиц.

Скорость подачи и положение

Скорость подачи и положение также регулируются. Однако, чтобы сохранить размер и качество продукта, скорость подачи в лоток должна быть постоянной. Любое нарушение подачи приведет к нарушению продукта.

Скорость и расположение распыления связующего

Скорость распыления связующего, а также расположение распылителей связующего также регулируются. Операторы могут использовать скорость и место распыления вяжущего, чтобы реагировать на изменения в корме и стимулировать гранулы большего или меньшего размера.

Расположение отвала/скребка

Когда жидкость распыляется на диск и смешивается с подачей порошка, на дне и боковой стенке чаши могут начать образовываться отложения. Это накопление необходимо удалить, иначе процесс не будет работать правильно. Плуги или скребки удаляют эти отложения и создают гладкую поверхность. Как уже упоминалось, они также помогают направлять гранулы в отдельные потоки, поскольку они самоклассифицируются.