Пеллетные грануляторы: виды и особенности

В северных и даже и средних по климатическим условиям регионах планеты проблема отопления помещения – жизненно важная. Причём, это касается не только жилых, но и производственных помещений. Для России это особенно актуально. Отопительный сезон здесь длится более полугода, поэтому расходы на топливо и соответствующие коммуникации неизбежно входят в себестоимость произведённой продукции, значительно её удорожая. Да и в жилых частных домах  на отопление приходится сильно тратиться, особенно если рядом нет магистрального газопровода.

Дрова и уголь тоже не всегда решают проблему, поскольку это сырье нужно ещё заготовить и привезти на место. При этом их нужно регулярно подкладывать в топку, чтобы в холодное время года поддерживать в доме оптимальную температуру. Следовательно, кому-то нужно постоянно там находиться. А если человек весь день на работе! Не увольняться же на зиму…

Но с недавнего времени появился ещё один альтернативный вид топлива. Это пеллеты – гранулы из спрессованных опилок и другого подходящего сырья. Их достаточно загрузить в специальный котёл, который работает по заданной программе, сам дозирует подачу топлива, регулирует температуру в помещении и не требует постоянного присутствия хозяина дома даже в течение нескольких дней. Основной функциональный инструмент для производства пеллет – гранулятор.

История гранулирования пеллет в России

Американские и европейские производители пеллетных гранул уверяют, что их массовым производством они стали заниматься во второй половине XIX века. Но ещё в тридцатые годы того же столетия русский инженер Вешняков разработал методику производства пеллетных гранул из отходов древесины. Он же занимался и брикетами. Но брикеты тогда получили почему-то больше распространение. Зато сейчас первенство прочно удерживается за гранулами  всём мире.

Принцип работы гранулятора

Гранулятор можно использовать и на промышленном производстве пеллет, и на небольшом дачном участке. Для фермера это вообще – большое подспорье. Механизм можно задействовать не только для изготовления топливных гранул, но гранулированного комбикорма для животных.

Принцип действия механизма большой сложности не представляет. Сырьё в виде опилок, стружек, лузги семечек и т п засыпается в отсек приёмки. Там находятся два специальных вала, которые продавливают сырьё сквозь отверстия матрицы.

Температура в отсеке во время такого продавливания поднимается до 80 градусов. Сырьё становится пластичным и режется на частицы-отрезки, которые измельчаются производственным ножом.

Потом происходит процесс охлаждения и, собственно, грануляции. При этом влажность сырья сводится к минимуму, иначе полученное топливо будет низкого качества.

Строение

Грануляторы могут быть разными в зависимости от моделей и дополнительных устройств. Но, в принципе, существует несколько основных элементов, которые присутствуют во всех вариантах:

• С внешней стороны устанавливается защитный корпус с приёмным отверстием и бункером для используемого сырья;
• внутри находится матрица;
• над ней располагаются два вала с осями;
• на оси крепятся специальная муфта и бегунок;
• под матрицей находится диск для разгрузки гранул.

Конструкция оборудована системой запуска и установки. Приводится в действие бензиновым или электрическим двигателем.

Типы

У перечисленных выше основных комплектующих может быть разное расположение матрицы. Допускаются следующие варианты:

• гранулятор оборудуется кольцевой матрицей;
• присутствует вращающаяся матрица плоского типа;
• иногда она находится в неподвижном состоянии.

Матрицы первого типа снабжены особыми бегунками. В них исходное сырьё равномерно распределяется по всей поверхности. Такое оборудование устанавливают обычно на промышленном производстве.

Второй тип равномерностью укладки сырья не отличается. Но зато гранулы получаются качественнее. Обслуживание неподвижной плоской матрицы проще и больше подходит для фермерского хозяйства. К тому же, такая матрица дольше служит и меньше изнашивается.

Продавливание сырья сквозь матрицу тоже может происходить по-разному:

• просто с помощью пресса;
• редукторным способом;
• с использованием шнека.

С прессом всё понятно, — его принцип действия неизменен. Редуктор перемещает сырьё  с одного вала на другой а шнек – по направляющей оси..

Виды грануляторов по мощности

В этом плане можно выделить две большие группы:

• стационарные прессы;
• производственные линии.

В первом случае речь идёт о компактных агрегатах портативного типа. Их можно устанавливать не только на фермах или на малых предприятиях, но и дома в подсобном помещении.

Производительность таких устройств относительно невелика – в диапазоне от 200 до 300 кг гранул в час. Но для личного пользования этого вполне достаточно.

Второй вариант сложнее. В производственный процесс уже включаются не только грануляторы, но и сушилки, охладители и сепараторы. В этом случае производительность линии намного солиднее – до 2 тонн в час.

Установленные  и мобильные грануляторы

В первом случае процесс подготовки оборудования выглядит так:

• подбирается место долговременной установки агрегата;
• подготавливается специальная стационарная площадка с учётом размеров и веса гранулятора;
• обязательно проверяются уровень горизонтального расположения агрегата и его закрепление;
• пресс подключается только после выполнения этих действий в полном объёме.

Далее обычно следуют пробные испытания, когда механизм работает вхолостую в течение двух часов. Потом гранулятор можно использовать почти безостановочно. Остановки производятся только для смазки отдельных частей и прочистки матрицы. Для последнего процесса рекомендуется пропустить через механизм немного опилок с маслом.

Самое большое преимущество такой производственной линии – её высокая производительность. Особенно эффективно, например, производство гранул из опилок или стружек, если рядом находится постоянное деревообрабатывающее производство. Но в случае, когда сырьё подаётся с перебоями или производство вообще свёртывается, приходится либо  тоже прекращать деятельность установки, либо завозить сырьё издалека. Но это значительно увеличивает транспортные расходы, а, следовательно, и стоимость продукции.

Этого недостатка лишены мобильные грануляторы, которые устанавливаются в автомобильных контейнерах. Их можно перевести на новое место и установить там за всего один день. То есть не сырьё нужно привозить на мини-завод, а производство само переезжает к сырью в случае необходимости. Такой подход к делу значительно дешевле.

Примечательно, что обслуживают такой мобильный агрегат всего два человека. Но производительность его может достичь 1 тонны в час. Это соответствует средней производительности не очень большой стационарной установки. Только последняя занимает вместе с площадкой площадь 500-600 кв м, а передвижной контейнер – всего 50.

Условия работы грануляторов

Традиционным сырьём для производства пеллетных гранул считаются опилки и стружки. Но и они бывают разными. Если сырьё – высокого качества, без коры, земли, песка и прочих примесей, гранулы дают больше тепла и меньше золы. Чем качество хуже, тем тепла меньше. Такое сырьё называется белым, и его используют чаще всего для бытового применения при отоплении частных жилых домов.

Соответственно, и грануляторы для производства белых гранул делают их более качественными за счёт хорошего измельчения. Но если в такие устройства попадает так называемое грязное сырьё, оно попросту может  вовсе вывести гранулятор из строя. При покупке подобных агрегатов нужно обязательно учитывать, для производства каких гранул они предназначены. Есть грануляторы, которые выпускаются специально для  производства пеллет промышленных.  Это топливо грубое, даёт относительно много золы, но зато не очень дорогое, и его можно приобретать в больших количествах.

Самодельные грануляторы

Многие исследователи считают, что топливные гранулы через какое-то время станут самым распространённым топливом и частных домах, и на производстве. Они экологически чистые, дают намного меньше золы, чем тот же уголь. В некоторых странах, — например, В Англии или Индии существуют даже государственные программы перехода теплоэлектростанций с угля на пеллеты. А в Швеции и вовсе этот вид топлива уже доминирует.

Но у топливных гранул пока относительно высокая стоимость, хотя сырьё для их изготовления – фактически дешёвые отходы. Значит, её определяет высокая цена оборудования. Со временем она наверняка понизится, а производство будет только расти. С расширением объёма продаж возрастёт и популярность этого альтернативного топлива.

Впрочем, некоторые умельцы изготавливают грануляторы буквально на дому или на даче. Можно купить уже в готовом виде отдельные запчасти и составляющие. Продаются, например, матрицы различных размеров. Но можно их сделать и самостоятельно по чертежам. А вот с валами и шнеками будет сложнее. Корпус можно изготовить из полого цилиндра или трубы. Конечно, такой гранулятор вряд ли получит белые пеллеты высокого качества. Но для небольшого пеллетного котла на даче они сойдут вполне. Зато измельчать можно будет практически любой садовый мусор, кроме металлического.