Pelety pro kutily: Technologie, domácí granulátory (šnekový, plochý)

Palivové dřevo nebo uhlí nejsou všude dostupná paliva, ale odpad z dřevozpracujícího průmyslu nebo zemědělství se dá nalézt snad všude. Dlouho se poznamenává, že hoří, možná trochu hůře, ale dají se použít k vytápění. Je však velmi nepohodlné jen tak nasypat piliny nebo slámu. Proto přišli s nápadem je zpracovat a lisovat do briket nebo granulí. Existují dokonce i speciální kotle na palivové granule – pelety. S dobrým palivem se jednou měsíčně servisují (popel se odstraňuje). Nejlepší zprávou je, že je docela dobře možné pelety vyrobit vlastníma rukama. To bude vyžadovat poměrně dost vybavení, ale základem je granulátor (extruder nebo peletizér). Bez něj se neobejdete.

Co jsou pelety a jaké existují druhy?

Pelety jsou palivové granule, které se vyrábějí z odpadu z dřevozpracujícího průmyslu, některých rostlinných zbytků (sláma, slunečnicové slupky, pohanka atd.) a dokonce i slepičí hnůj. Technologie jejich výroby je taková, že nevyžaduje žádné přísady ani pojiva. To znamená, že se jedná o naprosto bezpečné a 100% přírodní palivo, které se také vyrábí z odpadu.

Vzhledem k tomu, že suroviny pro palivové pelety se mohou lišit, liší se i vlastnosti paliva. Pelety se dělí do tří kategorií:

• Bílá. Jedná se o prémiové palivo s nejvyššími vlastnostmi (a cenou). Je pojmenováno podle své charakteristické barvy – světle žluté, téměř bílé. Barva je však druhořadá, vlastnosti primární a tou hlavní je velmi nízký obsah popela. Po spálení bílých pelet nezůstává popel více než 0,5 % objemu paliva. Kotel bude nutné čistit jen velmi zřídka. Bílé palivové granule se získávají z hoblin bez kůry a jiných cizích příměsí. Zpravidla se jedná o tesařskou nebo nábytkářskou výrobu.
• Šedá. Surovina pro tento typ pelet může obsahovat určité procento kůry, jehličí a dalších cizích nečistot. Obsah popela by však neměl být vyšší než 1,5 %.
• Průmyslové nebo tmavé pelety. Tento typ palivových pelet se vyrábí ze slámy nebo koláčů v čisté formě nebo s přídavkem dřevního odpadu. Obsah popela v tomto typu paliva je mnohem vyšší než u výše popsaných paliv, nesmí však překročit 5 %.

Pro individuální vytápění se používají bílé a šedé pelety. Nazývají se také „první třída“ nebo prvotřídní. Mají průměr 6-8 mm, hustotu cca 600 kg/m3 a množství uvolněného tepla je cca 4,7 kW/h. Spalují se ve speciálních kotlích, které se nazývají peletové kotle. Obvykle je toto zařízení velmi náročné na kvalitu paliva. Kromě nízkého obsahu popela jsou kladeny i požadavky na celistvost granulí a absenci prachové frakce. V opačném případě se hořák peletového kotle ucpe a kotel se vypne. Průmyslové pelety se také spalují ve speciálních pecích, ale mají zcela jinou strukturu a mnohem větší objemy.

V zásadě lze do kotlů na tuhá paliva nasypat jakékoli pelety, ale obvykle se používají ve fázi doutnání. Když je pec již rozpálená, nasype se určité množství granulí.

Výrobní technologie

Pro každého majitele je myšlenka přeměny odpadu na palivo, nebo dokonce vydělávání peněz, atraktivní. V zásadě je možné pelety vyrobit vlastníma rukama, ale neměli byste od nich očekávat průmyslovou kvalitu. Je nepravděpodobné, že se vám podaří přimět dovážený peletový kotel fungovat na domácí granule, ale domácí nebo tuhé palivové zařízení si s nimi dokonale poradí.

Technologie výroby dřevěných pelet se skládá z několika po sobě jdoucích fází:

• Hrubé drcení surovin. Úlomky by neměly být větší než 1,25 cm3. Toto je příprava pro lepší sušení. Pro tuto operaci je potřeba drtič.
• Sušení v sušicí komoře. Surovina se upraví na vlhkost 8-12 %. Existují různé typy komor, některé používají přímý ohřev (horký vzduch z topeniště je přiváděn do sušicí komory), v jiných se ohřívá výměník tepla a z něj vzduch v sušičce. Druhá možnost je méně účinná, ale v tomto případě je vyloučena možnost vniknutí sazí do suroviny. I malé množství sazí může zbarvit štěpky. V důsledku toho lze pelety klasifikovat jako „bílé“ z hlediska kvality (pokud byla použita vhodná surovina) a šedé z hlediska barvy.
• Jemné drcení. Sušené dřevo se přivádí do drtičů (obvykle kladivového typu). Na výstupu mají úlomky dřeva velikost větší než 1,5 mm u bílých a šedých pelet a 4 mm u průmyslových pelet.
• Zvlhčování. Dřevěná vlákna s nízkým obsahem vlhkosti se nebudou moci slepit. Proto se zvlhčují. Pokud se používá borovicový nebo smrkový odpad, vstřikuje se voda. Suroviny z listnatých dřev – dub, bříza, buk – se ošetřují horkou párou.
• Lisování. Používají se zde lisy různých konstrukcí. Surovina se lisuje přes matrici (plochou nebo kulatou), která tvoří válce o specifikovaných rozměrech.
• Chlazení. Pod vysokým tlakem se pelety zahřejí na 70–90 °C. V tomto stavu se snadno drolí, proto se nechají vychladnout.
• Hotové granule se prosejí (aby se odstranily všechny zbývající částice, které se neslepily) a zabalí se.

Jak vidíte, proces je vícestupňový a vyžaduje poměrně dost vybavení. Pokud však máte levné nebo bezplatné suroviny, je výhodné si pelety vyrábět sami.

Vlastnosti výroby slaměných pelet

Vyrábění pelet ze slámy je snazší. Zpočátku je suchá, takže neprobíhá fáze sušení. Pokud je sláma mokrá, suší se přirozeně na slunci a poté se drtí a mísí se suchou, čímž se dosáhne požadované vlhkosti suroviny před lisováním.

Drcení je také snazší. To vyžaduje řezačku slámy, která surovinu okamžitě nařeže na úlomky požadované délky. Drcení tedy probíhá také najednou. Po dosažení požadované vlhkosti se hmota protlačí lisem. A zde je vše jednodušší: protože surovina je měkčí, je zapotřebí menší úsilí. Méně výkonné zařízení – nižší náklady. Zároveň může být produktivita linky vysoká.

Jak vidíte, k výrobě pelet ze slámy je potřeba méně zařízení a náklady na čas a energii jsou také nižší.

Domácí granulátory

Přestože je pro výrobu pelet zapotřebí mnoho vybavení, hlavním zařízením je granulátor. S jeho pomocí se ze surovin tvoří pelety. Existuje několik modelů granulátorů:

• Šnek. Konstrukcí podobný domácímu mlýnku na maso. Stejná hřídel šneku a matrice – rošt, kterým se surovina protlačuje. Mohou být použity pro měkké suroviny, jako je sláma. „Netahá“ dřevo, ani dobře nasekané – není dostatečná síla. V zásadě lze s dostatečnou pevností dílů instalovat výkonnější motor.
• S plochou matricí. Je zde kovový kruh, ve kterém jsou vytvořeny otvory požadovaného průměru (obvykle 3-4 mm). Jsou zde ozubené válce, které protlačují surovinu otvory a tvoří granule.
• S kulatou matricí. Myšlenka je stejná, pouze matrice je vyrobena ve tvaru prstence, respektive válce jsou umístěny v jiné rovině. Tato možnost má vyšší produktivitu, ale granulátory tohoto typu se zřídka vyrábějí ručně.

Konstrukčně nejjednodušší šnekový extruder. Často se vyrábí pro lisování krmných směsí, ale lze jej použít i k výrobě palivových pelet z měkkých surovin. Pokud potřebujete vyrobit zařízení pro výrobu pelet, je to nejjednodušší možnost. Za předpokladu, že umíte zacházet se soustruhem a svářečkou.

Domácí šnekový granulátor

Stejně jako u jakéhokoli zařízení tohoto typu má i šnekový granulátor matrici. V tomto případě je podobná mřížce mlýnku na maso, jen je vyrobena z mnohem silnějšího plechu. Druhou důležitou jednotkou je hřídel šneku. Všechny tyto části lze vyrobit ručně. Jak – je zbytečné popisovat slovy, podívejte se na video.

Výroba matrice pro hotový šnek.

Šnek a matice jsou „zabaleny“ do pouzdra nebo objímky. Jak na to, viz další video.

Po sestavení hlavní jednotky je třeba nainstalovat motor s převodovkou, zásobník, do kterého bude přiváděna nasekaná sláma. Můžete ji spustit.

Jak vyrobit peletový mlýn s plochou matricou

Nejprve musíte pochopit, jak to funguje. Všechno je perfektně ukázáno ve videu.

Následující video obsahuje poměrně podrobné vysvětlení procesu výroby matrice a válečků.

Vzhledem ke vzrůstající oblibě palivových briket, které jsou relativně novým typem tuhých paliv, přemýšlí řada majitelů rodinných domů a obytných chat o pořízení nebo výrobě vlastního stroje na výrobu pelet. Rostoucí popularita paliv, jako jsou pelety, je podporována několika faktory: relativně nízkou cenou pelet, jejich ekologickou nezávadností a poměrně vysokou energetickou účinností. Při spalování jedné tuny takového paliva se uvolňuje stejné množství tepelné energie jako při spalování 1500 kg běžného palivového dřeva, 485 m 3 plynu nebo 680 litrů topného oleje.

Pelety jsou již dlouho známé jako alternativní palivo, ale v poslední době je mnozí volí jako hlavní zdroj tepelné energie.

Mnozí se při rozhodování o vlastní výrobě pelet řídí také tím, že pro výrobu na vlastních strojích mohou využít odpad ze zpracování dřeva a zemědělských surovin, ale i papír a lepenku. Pokud tedy máte k dispozici stroj na výrobu pelet, můžete s jeho pomocí současně vyřešit dva problémy najednou: likvidovat odpad s minimálními náklady a zajistit si poměrně účinné palivo.

Druhy pelet

Pro výrobu pelet, jak je uvedeno výše, se používají různé odpady:

• piliny a hobliny;
• kůra, větve stromů, suché listí a jehličí;
• sláma;
• pšenice, rýže a pohankové slupky;
• slupky slunečnice;
• jemné frakce rašeliny a uhlí;
• papír a lepenka.

Pelety se vyrábějí z odpadů dřevozpracujícího a zemědělského průmyslu

Pokud porovnáme pelety vyrobené z různých materiálů podle stupně energetické účinnosti a obsahu popela, pak nejkvalitnější jsou ty, které jsou vyrobeny z odpadu při zpracování dřeva – pilin a hoblin. Je třeba mít na paměti, že přítomnost cizích nečistot v pilinové hmotě (jako je kůra stromů a listí) snižuje kvalitativní vlastnosti pelet.

Palivové brikety nabízené na domácím trhu jsou rozděleny do dvou hlavních typů, z nichž každý má určité kvalitativní vlastnosti. Soukromí spotřebitelé využívají především pelety I. jakosti, což jsou granule o průměru 4–8 mm, vyrobené z dřevního odpadu zbaveného cizích nečistot. Když palivové brikety hoří, v důsledku čehož uvolňují 4,7 kW tepelné energie za hodinu, nezůstane více než 1,5 % popela. Takové pelety lze použít jak pro svůj zamýšlený účel – pro vytápění obytných prostor, tak jako výplň do podestýlky pro kočky.

Pelety prémiové kvality jsou světle žluté nebo dokonce zcela bílé barvy.

Pelety průmyslové kvality o průměru do 12 mm jsou vyráběny ze surovin, které mohou obsahovat staré a méně kvalitní dřevo, kůru, listí atd. Tepelné vlastnosti pelet této kvality, jejichž obsah popela je v rozmezí 1,5–5 %, nepřesahuje 4 kW. S ohledem na nízkou energetickou účinnost je vhodné používat pelety tohoto typu pouze v průmyslových kotlích.

Průmyslové pelety mají šedohnědou barvu díky vysokému obsahu kůry a dalších nečistot

Kvalita suroviny (zejména její hustota a vlhkost) ovlivňuje i výtěžnost hotového výrobku – palivových pelet. Pokud se tedy na pelety používají piliny a hobliny, jejichž vlhkost se pohybuje v rozmezí 6–13 %, pak na výrobu jedné tuny briket budete potřebovat asi 2,3 hustého kubíku suroviny, což je přibližně 1,15 tuny v masovém měřítku. Pokud je tedy hustota výchozího materiálu nižší a vlhkost vyšší, bude ho pro výrobu pelet potřeba více.

Video na téma článku: jak rychle zkontrolovat kvalitu pelet doma.

Technologický proces

Bez ohledu na to, které stroje se pro výrobu palivových pelet používají, výrobní proces se skládá z takových technologických operací, jako jsou:

1. Čištění a předběžné mletí surovin, které jsou uvedeny do takového stavu, že délka jeho částic nepřesahuje 2,5 mm.
2. Sušící se pilinová hmota, jejíž vlhkost je upravena na úroveň 9–12 %.
3. Finální broušení na stroji, které se provádí tak, aby maximální délka částic, které tvoří hmotu pilin, nepřesáhla 1,5 mm.
4. Míchání drcených surovin s vodou nebo jejich úprava horkou párou (tato technologická operace se používá, pokud vlhkost pilin po sušení a mletí klesla pod minimální přípustnou hodnotu).
5. Lisování pilinové hmoty, v jehož důsledku se z ní formují válcové granule (pro praktickou realizaci této technologické operace ve výrobním prostředí lze použít matricové instalace válcového nebo plochého typu, v domácích podmínkách domácí instalace páky , šroubový nebo hydraulický typ jsou vhodné pro tvorbu palivových briket) .
6. Chlazení hotových pelet, které se při své tvorbě pomocí vysokého tlaku samovolně zahřejí na výraznou teplotu.
7. Třídění hotových palivových pelet a jejich balení.

Linka na výrobu pelet

Odpad vzniklý po realizaci výše popsaného technologického postupu je možné recyklovat. Zároveň se z nich pomocí stejného algoritmu vytvářejí pelety.

Zařízení na výrobu palivových pelet

K výrobě pelet doma nebo v malé dílně můžete využít výrobny minipelet. Různé modely takových strojů, jejichž produktivita zpravidla nepřesahuje 250 kg hotových výrobků za hodinu, mohou být vybaveny dieselovým nebo elektrickým hnacím motorem. Stroje na výrobu pelet poháněné dieselovým motorem jsou vysoce mobilní. To umožňuje použití těchto strojů i v místech, kde není možnost připojení k centrální napájecí síti.

Tak vypadá mobilní granulátor na výrobu malých dávek palivových pelet

Oba závody na výrobu elektrických i dieselových minipelet obsahují následující technická zařízení:

• drtič, s jehož pomocí se hmota pilin drtí do požadovaného stavu;
• sušička používaná k uvedení vlhkosti drcených surovin na požadovanou úroveň;
• granulátor, který zpravidla používá stroje vybavené plochými matricemi;
• chladič, který může být v závislosti na konstrukci a principu činnosti protiproudý nebo lamelový;
• dopravník, s jehož pomocí se hotový výrobek přesouvá z granulátoru do skladovacího zásobníku.

Tato linka umožňuje vyrábět pelety na prodej

Hlavní zařízení peletové linky

Kladívkový mlýnek Sušička surovin Granulátor na pelety

Výše uvedené stroje pro domácí výrobu pelet je vhodné volit pouze v případě, že jsou vždy dostupné levné suroviny potřebné pro jejich plné fungování.

Pokud plánujete vyrábět palivové pelety pravidelně a v malých množstvích, je pro tyto účely lepší zakoupit nebo samostatně vyrobit ruční stroj pákového, šroubového nebo hydraulického typu. Pomocí takového stroje, jehož výkresy lze snadno najít na internetu, lze pelety vyrábět nejen z pilin, ale také z jakékoli jiné vhodné suroviny.