Thuis een kleine productie van pellets maken met het oog op een economische verwarming van uw eigen huis is geen gemakkelijke taak, maar het is heel goed mogelijk om dit op te lossen. Dit is vooral interessant voor eigenaren van landhuizen die de mogelijkheid hebben om grondstoffen voor een dergelijke productie tegen een lage prijs of zelfs gratis te ontvangen. Daarom is het doel van dit artikel om u te vertellen hoe pellets volgens technologie worden gemaakt en welke apparatuur u nodig heeft om met uw eigen handen brandstofpellets te maken.
Waar en hoe pellets zijn gemaakt
De aantrekkelijkheid van brandstofpellets als brandstof voor huishoudelijke ketels is vooral te danken aan het gebruiksgemak. Pelletketels zijn sterk geautomatiseerd en hebben veel minder aandacht nodig dan conventionele ketels op vaste brandstof. Wat betreft de calorische waarde, voor droog brandhout (15% vocht) en pellets (8%) verschilt het met 20-25%, hoewel deze laatste een veel kleiner volume innemen.
Als referentie. Om een vochtgehalte van 15% te bereiken, moet hout minimaal 2 jaar onder normale omstandigheden drogen. Dan zal de calorische waarde 4-4,5 kW / kg bereiken, terwijl 1 kg pellets (hout) tijdens verbranding 4,5 tot 5 kW warmte afgeeft.
Bij industriële productie worden pellets meestal gemaakt van deze soorten grondstoffen:
- afvalhout, inclusief zaagsel en houtsnippers;
- granen stro;
- afvalverwerking van zonnebloempitten en boekweit (kaf).
De meest voorkomende brandstofpellets gemaakt van zaagsel en ander houtafval. Agropellets gemaakt van bolsters en stro zijn goedkoper dan hout, maar door het verhoogde asgehalte is hun kwaliteit slechter. Dus voor thuisvakmensen is de meest interessante het maken van pellets uit zaagsel.
De technologie voor de industriële productie van houtpellets bestaat uit 5 hoofdactiviteiten:
- Breken en malen. Afval wordt met industriële brekers teruggebracht tot deeltjes van dezelfde grootte.
- Drogen tot een vochtgehalte van niet meer dan 10%. Er zijn verschillende soorten drogers, maar ze zijn verenigd door één omstandigheid: om vocht van een boom te verdampen, is het nodig om thermische energie te verbruiken.
- Stoomverwerking voor een betere korrelvorming. De luchtvochtigheid neemt iets toe.
- Zaagsel in pellets persen op een speciale persgranulator onder een druk van ongeveer 300 Bar.
- Koelen en verpakken van afgewerkte producten.
In fabrieksomstandigheden, waar hoogwaardige apparatuur nodig is, is de meest gebruikte pelletpers een cilindrische matrix. Het is een geperforeerde ring van dik plaatstaal, aan de binnenzijde lopen meerdere rollen. De grondstoffen worden er met behulp van een schroef aan toegevoerd, waarna het zaagsel met rollen in de gaten van de matrix wordt geperst. De "worstjes" die van buiten naar buiten komen, worden op maat gesneden met een speciaal mes.
Er is ook een vlak type matrix die wordt gebruikt in korrelgranulatoren voor een lagere productiviteit. Dit is een metalen plaat met een dikte van minimaal 20 mm rond met veel gaten. Bij zo'n zaagselpers zitten de rollen bovenop en drukken door de gaten van de matrix de grondstoffen die uit de hopper komen. Dergelijke machines kunnen kleine afmetingen hebben en zijn daarom zeer geschikt voor het zelf met de hand vervaardigen van pellets.
Als referentie. De lijm die het zaagsel in de pers aan elkaar bindt, is lignine. Het komt vrij uit kleine houtdeeltjes bij blootstelling aan hoge druk.
Apparatuur voor de productie van pellets
De hoofdrol in het technologische proces wordt gespeeld door de machine voor de productie van pellets, die ook het moeilijkst te vervaardigen is.Het volledig maken van een granulator met uw eigen handen zal niet werken, want voor de vervaardiging van de matrix en rollen heeft u metaalbewerkingsmachines nodig - draaien, frezen, boren en slijpen. Er zijn dus 2 opties: koop een kant-en-klaar matrixpaar - rollers of bestel het bij de meesters.
Tip. Een machine maken voor zelfgemaakte pellets op basis van gekochte onderdelen is een riskante beslissing. U kunt de kwaliteit van het materiaal en de nauwkeurigheid van de verwerking niet controleren en de matrix kan snel falen. Het is beter om het benodigde materiaal te vinden en een bestelling te plaatsen aan specialisten - gereedschapsmachines.
Matrixparen op een pelletpers moeten gemaakt zijn van koolstofstaal St45 of St50, en nog beter met mangaan gelegeerd HVG of 65G. Bovendien moeten de onderdelen na verwerking noodzakelijkerwijs het hardingsproces doorlopen om een hardheid van 58-60 eenheden te bereiken. Om een matrix op een granulator te maken, is het noodzakelijk om alle maten te weerstaan die op het diagram zijn aangegeven:
Op de as voor rollen kunt u eenvoudiger staal gebruiken - St3, 10 of 20, en het is niet nodig om het te harden. Maar de werkende delen van de rollen moeten van de bovengenoemde kwaliteiten worden gemaakt met daaropvolgende verharding en ze vervolgens door de lagers op de as plaatsen, zoals hieronder op de foto wordt getoond.
Belangrijk. Geharde onderdelen voor de pelletpers moeten het maalproces van alle werkoppervlakken doorlopen.
Notitie. In dit ontwerp, een doe-het-zelf pelletpers, draait de as de matrix en blijven de rollen stationair. Katrollen moeten zo worden gekozen dat de rotatiesnelheid niet meer dan 250 tpm is.
Zelfgemaakte crusher
Het is goed als het mogelijk is om goed klein houtafval uit een bepaalde productie te halen voor het persen van pellets. Als er in dit afval kleine takken of platen zijn, dan is voor het malen ervan extra apparatuur nodig - een breker. Er zijn veel zelfgemaakte ontwerpen, maar de meeste snijden hout in te grote spaanders, waardoor het onmogelijk is om thuis pellets te maken.
Uw aandacht wordt gevraagd voor een eenvoudige houtafvalbreker gemaakt van 3 dozijn cirkelzagen voor een cirkelzaag met hardmetalen solderen. Alle zagen zijn op één as gemonteerd, zodat ze tussen de tanden van elke volgende een beetje zijn verschoven ten opzichte van de vorige. Een poelie en 2 lagers worden langs de randen op dezelfde as geplaatst, waarna de hele constructie vanuit hoeken of buizen aan het frame wordt bevestigd.
Notitie. Ook hier is een krachtige motor nodig, zodat de zagen takken en andere kleine stukjes hout goed kunnen knagen.
Zoals u weet, is de productiviteit van de unit laag, maar met zo'n houtafvalbreker kunt u zaagsel verkrijgen dat geschikt is voor de productie van pellets. Als je een cirkelzaag op de boerderij hebt, kan de hakselaar worden aangepast aan zijn bed, zoals op de foto wordt gedaan:
Zaagsel droger
Om ervoor te zorgen dat zelf gemaakte houtpellets niet afbrokkelen bij het verlaten van de granulatormatrix, is het noodzakelijk om het minimale vochtgehalte van de grondstoffen te waarborgen. In de industrie gebeurt dit in verschillende droogkamers. Thuis pasten de meestervaklieden drogers voor trommelzaagsel in, omdat hun ontwerp het eenvoudigst is, zoals weergegeven in het diagram:
Meerdere aan elkaar gelaste ijzeren vaten worden met een lichte kanteling naar het frame gemonteerd. Van binnenuit worden messen aan de wanden van de vaten gelast om de grondstoffen te mengen. Enerzijds wordt warme lucht in zo'n geïmproviseerde trommel geleverd door een gas- of elektrisch warmtepistool. De rotatie van de trommel wordt gemaakt door een elektromotor via een versnellingsbak of een lagere riemaandrijving.
Als referentie. Wanneer pellets worden gemaakt van vers houtafval, wordt het grootste energieverbruik veroorzaakt door het droogproces. Voor thuisproductie kunnen ze te groot zijn, waardoor alle voordelen van deze onderneming teniet worden gedaan.
Wat kan er nog meer worden gedaan met zaagsel
Wanneer nat houtafval om verschillende redenen niet kan worden gedroogd, kunnen er geen pellets uit worden geperst. Maar het is heel goed mogelijk om ambachtelijke briketten te maken, hoewel het niet de moeite waard is om op een hogere productiviteit te hopen. Ruw zaagsel wordt gemengd met water en een soort samentrekkend middel (bijvoorbeeld klei of behanglijm) en daaruit vormen ze briketten.
Toegegeven, ook hier heb je op zijn minst een handmatige pers nodig, en bij voorkeur een hydraulische pers. Voorbeelden van ontwerpen van dergelijke machines worden op de foto gepresenteerd:
Echte fabrieksbriketten, zoals pellets, worden onder hoge druk stevig aan elkaar gelijmd door lignine, maar thuis lukt dat niet. Daarom wordt de lijm aan het mengsel toegevoegd en is de dichtheid van de producten laag, evenals de specifieke verbrandingswarmte. Na het persen en drogen op straat worden lichte “bakstenen” verkregen, die vrij snel in de oven uitbranden.
Bevindingen
De productie van pellets uit zaagsel thuis organiseren, is in twee gevallen zinvol:
- Wanneer alle apparatuur onafhankelijk wordt vervaardigd met minimale kosten voor onderdelen en accessoires.
- Als u een kleine granulator hebt gekocht, waarvan de capaciteit voldoende is om pellets te produceren voor uw eigen behoeften en niet minder - voor verkoop, om de gekochte apparatuur terug te verdienen.