Секреты производства пеллет

Сегодня идет речь о полной и глубокой переработке древесины, и особенно актуальным является вопрос по утилизации отходов деревообработки. Мы считаем, что одной из самых наилучших технологий переработки древесных отходов является – производство пеллет. Вот несколько критериев по которым данная технология переработки отходов превосходит другие:

Технология довольно проста.
Для обслуживания работы оборудования необходимо минимальное количество персонала.
Себестоимость производства довольно небольшая, а вот отдача от бизнеса высокая.<
Возможность переработки отходов различных размеров. Но как мы уже знаем, чтобы эффективно работать, необходимо знать технологию производства продукции от А до Я. И здесь к технологии производства относится:
Сырье, с его размерами и влажностью.
Процесс работы оборудования и режимы работы.
Качество получаемых пеллет.
Правильная упаковка пеллет.

При этом в интернете имеется достаточно большое количество информации про оборудования различных фирм. Но вот как работать на таком оборудовании никто не говорит, какое сырье предпочтительнее, какие нормы расхода сырья, как увеличить ресурс работы линии.

Сырье для производства пеллет

Сырьем для пеллет является измельченная древесина размером около 1 мм толщиной и до 3-4 мм длиной. Преимуществом производства пеллет является тот факт, что здесь не требуется специально подготовленная стружка как к примеру для дсп. В сырье не допускается наличие минеральных примесей и металлических включений. Сырье для производства пеллет оказывает влияние на цвет готовых гранул:

Черные пеллеты получают из древесины с наличием коры, и возможным наличием гнили несоблюдением технологии…
Серые пеллеты получают из неокоренной древесины. На фото видно что пеллеты имеют включения коры. При уменьшении размера стружки включения могут быть и не видны, но пеллет будет иметь темноватый оттенок.
Светлый пеллет получают из качественной окоренной древесины. Светлый пеллет обладает большей теплоотдачей, меньше крошится и соответственно дороже стоит чем серые и черные гранулы.

Кроме цвета пеллет, от сырья зависит и качество склеивания пеллет. Дело в том что связующим веществом в процессе прессования пеллет является природный лигнин, который содержится в древесине. Но содержание лигнина в каждой породе разное, и соответственно чем больше лигнина содержится в древесине тем качественнее пеллет.

Еще одним важным технологическим фактором при производстве гранул является такой параметр древесины как твердость. Дело в том что чем жестче древесина, тем больший износ режущего инструмента, матрицы и пуансона пресса.

Как влияет сырье на получение пеллет

Сегодня рассмотрим сырье для пеллет получаемых из опилок. Мы знаем что опилки могут быть разными и различаться по породе, по размерам, по влажности… Также мы рассмотрим какие параметры и как влияют на производство пеллет и это особо важно как нам кажется при производстве пеллет своими руками, так как промышленное оборудование не столь чувствительно как небольшой станок с малой мощностью.

Влияние породы древесины на склеиваемость пеллет из опилок

Теперь переходим к основной теме этой статьи. Пеллеты могут производиться из разных пород древесины, я же хочу рассказать из какой древесины пеллеты будут получаться лучше, какая древесина подходит оптимально, в общем рассмотрим некоторые критерии сырья для пеллет…
Как всем известно связующим в производстве пеллет выступает лигнин из древесины. Так вот чем больше природного лигнина в древесине, тем проще получить качественные пеллеты из опилок. Итак нам необходима табличка на содержание лигнина в древесине:
Сосна–27,05%.
Ель–27,00%.
Пихта–29,89%.
Бук–27,72%.
Береза–19,10%.
Осина–21,67%.
В среднем в древесине хвойных пород лигнин содержится в пределах 26-30%, в лиственных породах 19-28 % от общей абсолютно сухой массы древесины. Ну и конечно чем ниже содержание лигнина, тем большее количество отсевов мы получаем, а это большие затраты электроэнергии и незначительные снижения производительности.

Влияние твердости дерева на получение пеллета

Еще одним интересным фактором в производстве пеллет является твердость древесины, чем тверже древесина, тем более сложно ее переработать в стружку, сложнее спрессовать в пеллет. Повышается расход электроэнергии, увеличиваются нагрузки и соответственно расход инструмента (ножи, матрица, ролики). Предлагаю вам сравнить твердость некоторых пород.древесины:

Сосна–260кГ/см2.
Ель–235кГ/см2.
Пихта–255кГ/см2.
Бук–555кГ/см2.
Береза–425кГ/см2.
Осина – 240 кГ/см2.

Опять же один кубометр пеллет из опилок более плотных пород будет обладать большей насыпной плотностью и большей теплотой сгорания. К примеру один кубометр пеллет из березы выделит больше тепла чем один кубометр пеллет из опилок сосны.

пиллеты

Работа линии по производству пеллет

Итак, прессование осуществляется за счет продавливания через матрицу мелких опилок. Опилки просыпаются на матрицу и затем вдавливаются в отверстия роликами катающимися по матрице. износ роликов пуансона и матрицы огромное влияние оказывает очень интересная технология запуска пресса

Пресс пеллет – подготовка к работе

В свое время когда я только начал изучать изготовление гранул, я и не думал что это производство именно с таким количеством нюансов, и технология производства пеллет так чувствительно к настройке пресса. Очень часто можно встретить такую ситуацию что пеллет не идет или вообще пресс для пеллет невозможно запустить, иначе говоря он запускается, но матрица сразу забивается. Но сначала про запуск пресса (при условии что матрица уже притерта).

Пресс для изготовления пеллет запускается в следующем порядке:

Включатся основной двигатель вращения пуансона, стружка не подается
Подается первичная смесь. Под первичной смесью мы понимаем состав масло и опилки. Дело в том что для более мягкого запуска и остановки пресса, а также для увеличения работы матрицы, подается смесь пеллетов или опилок с маслом. Если остановить пресс пеллет с обычной стружкой без масла (в матрице опилки стандартной влажности без масла), то уплотненная стружка как бы прикипает к стенкам матрицы и потом при запуске необходимо очень большое усилие чтобы продавить эту стружку, при этом данного усилия во многих случаях как правило не хватает и пресс просто забивается, в это время идет повышенная нагрузка и соответственно повышенный износ двигателя и передающих механизмов пресса. Теперь более подробно про смесь, как вы понимаете ее функция более мягкий запуск пресса и меньший износ пресса. Специалисты производящие матрицы и пресса, рекомендуют смешивать опилки с чистым дизельным, автомобильным маслом, дабы снизить силу трения между смесью и стенками быстроизнашивающейся матрицы, и конечно же образовавшийся пеллет с маслом потом выкидывать, приготавливая новый раствор на новые остановки и запуски. Народные умельцы или по другому наши русские специалисты приспособились вместо чистого и относительно дорогого масла смешивать стружку с дешевой отработкой от автомобилей, от редукторов или других механизмов, при этом получившийся пеллет с маслом после запуска, убирают до остановки и вместо новой смеси используют много много раз, засыпая данную смесь и на остановку пеллет, и на запуск, при необходимости добавляя в смесь немного отработанного масла. При этом засыпая первый раз стружку с маслом мы получаем пеллет с маслом, затем уже используем при запусках и остановках пеллет с маслом. Плюсом такого “усовершенствования” является значительная экономия на масле, минусом может служит более быстрый износ матрицы, так как отработка и еже с ней содержит большое количество металлических примесей.
Ждем когда пойдет пеллет, при этом пеллет с маслом мы убираем или выкидываем (в зависимости от того будете ли вы использовать повторно данную смесь).
После того как начал продавливаться пеллет через матрицу, включается минимальная подача стружки в пресс, при этом подача стружки с маслом прекращается. Стружка убирается до тех пор пока не появится только пеллет без масла.
После появления только чистых пеллет без масла скорость подачи опилок в пресс для изготовления пеллет увеличивается, пресс выводится на проектную мощность.

Почему забивается пресс для изготовления гранул

Если пеллет не идет, вы не смогли продавить матрицу, не стоит крутить и мучить пресс, необходимо останавливать всю систему и пробивать или просверливать отверстия матрицы.

Пресс для производства пеллет очень часто забивается опилками, предлагаю вам рассмотреть основные причины его забивания, когда через матрицу не продавливаются гранулы. Будем считать что все технологические параметры в норме:

Давление пуансона на матрицу в норме
Влажность стружки 12-15%
Фракционный состав в норме

Это случается довольно часто, когда пресс для пеллет работал, работал и вдруг нагрузка на двигатель полезла, двигатель выбивает и весь пресс завален опилками. Оператор все очищает, подготавливает матрицу, запускает пресс и после двух трех часов все повторяется снова, пресс останавливается, оператор очищает, при этом все нормально, замечаний по технологии как бы нет. На самом деле когда начинают разбираться выявляются казалось бы незначительные причины, но именно они так негативно влияют на работу пресса:

Если один из роликов немного болтается или подклинивает – пресс работать не будет
Если давление пуансона хотя бы немного не стабильно, то есть случается так что по какой то причине (пропускает клапан) с пуансона уходит давление, в таком случае датчик может и не показывать сразу падение давления, так как в это время сила прижима пуансона уменьшается и на матрицу начинает накатываться слой опилок. Пуансон поднимается над матрицей и давление остается на прежнем уровне.

Немаловажную роль в оптимизации производства древесных гранул играет автоматизация и визуализация производственного процесса. Конечно же для контроля процесса в настоящее время просто необходимо каждую смену отслеживать какое количество отсева, после сортировки готового пеллета на сите, уходит в повторную переработку, какой коэффициент получается после работы каждой смены (для этого устанавливаются весы измеряющие массу подаваемой стружки на пресс). Необходимо видеть какие скорости пресса были в процессе смены. Очень полезно следить за временем остановки и запуска линии, количеством простоев за смену, стоит понимать что на производстве пеллет каждый запуск и остановка пресса это критические нагрузки и максимальные износы матрицы и роликов, поэтому их просто необходимо отслеживать и сводить к минимуму. Предлагаю вам ознакомиться с ориентировочными нормами расхода при производстве пеллет. При установке новой матрицы и новых роликов для изготовления высококачественных гранул требуется какое то время для притирки рабочих механизмов, поэтому часто на новых механизмах можно не получить желаемое качество. Также существует искусственный вариант выхода из строя матрицы и роликов – попадание твердых инородных частиц (камней, металла), на рабочих механизмах образуются впадины и прессование на данных участках не происходит. Качественное прессование это когда гранулы выдавливаются из всей поверхности матрицы, а не частями. Выдавливание гранул только из некоторых частей матрицы говорит о том что пресс настроен неправильно, причин может быть множество это и выход из строя матрицы или роликов, колебания матрицы в посадочном месте, выход из строя подшипников на роликах и т.д..

Все качественные показатели гранул между собой взаимосвязаны. И как правило при несоблюдении каких то технологических параметров (влажность, давление, фракционный состав) сразу снижаются все качественные показатели окатышей (так ласково их называют в Европе).

Качество пеллет зависит от:

Правильно выбранной влажности сырья (окатыши со стружки повышенной влажности будут иметь больший объем чем гранулы со стружки пониженной и средней влажности при одинаковой массе)
От фракционного состава сырья (чем крупнее стружка тем труднее ее спрессовать, при этом готовый окатыш с крупной стружкой может рассыпаться из за восстановления формы спрессованной стружки)
От породы сырья (хвойные пеллеты получаются более качественные чем из пород лиственной древесины)
От износа матрицы и роликов (при износе стружка не прессуется а накатывается на матрицу)
От правильно настроенных зазоров между роликами и матрицей.
От диаметра прессуемых пеллет (чем меньше диаметр пеллет тем лучше качество пеллет при одинаковых условиях прессования)

ТЕХНОЛОГИЯ ПЕЛЛЕТ ДУМАЮ ТЕПЕРЬ МНОГИМ СТАЛА БОЛЕЕ ПОНЯТНА.