Как сделать гранулятор для производства топливных пеллет своими руками

Не везде дрова или уголь — доступное топливо, а вот отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства найти можно, пожалуй, везде. Давно замечено, что горят они, может, чуть хуже, но отапливаться ими вполне можно. Только просто насыпать опилки или солому очень неудобно. Поэтому придумали их перерабатывать и прессовать в брикеты или гранулы. Для топливных гранул — пеллет — есть даже специальные котлы. При хорошем топливе они обслуживаются (выгребают золу) раз в месяц. Самая хорошая новость состоит в том, что вполне можно сделать пелеты своими руками. Для этого потребуется достаточно много оборудования, но основа — гранулятор (экструдер или пеллетайзер). Без него никак.

Достоинства самостоятельно изготовленного гранулятора

Собственноручное изготовление указанного аппарата позволяет:

• сделать аппарат передвижным (благодаря прикреплению к его основанию колесиков);
• изготовить гранулятор в зависимости со своими требованиями, учитывая количество содержащейся скотины и объем кормов, в котором они нуждаются;
• значительно сэкономить финансовые средства, учитывая стоимость покупки заводского агрегата и стоимость покупки каких-либо отсутствующих дома деталей для самодельной сборки;
• получить возможность самостоятельно изготовить малогабаритный аппарат, что поспособствует значительной экономии пространства в помещении, где будет располагаться гранулятор;
• получить возможность увеличения или уменьшения производительности гранулятора, в зависимости от нужд собственного животноводческого хозяйства;
• получить возможность использовать гранулятор не только по прямому предназначению, но и еще как машину для изготовления древесного топлива;
• в гранулятор можно переделать даже мясорубку.

Гранулятор кормов — очень удобное приспособление

Условия хранения продукции

Упакованная травяная мука готова к реализации и использованию. Чтобы продукт не терял питательных свойств, необходимо соблюдать условия хранения и использовать корм в короткие сроки. Например, уже через полгода гранулы потеряют половину каротина (в первые 5 месяцев значимых изменений не будет).

Рекомендуется хранить гранулы в сухом и тёмном помещении с влажностью ниже 70%. Подойдёт сенной сарай или любое складское помещение.

Травяные гранулы легко хранить и перевозить, а также давать животным в пищу

Как сделать гранулятор для комбикорма и травы из мясорубки своими руками

Алгоритм изготовления гранулятора из мясорубки от ЛПХ Кролик достаточно простой. При наличии определенных навыков в обращении с токарным станком, болгаркой и сваркой сделать агрегат можно быстро и без затруднений:

1. На первом этапе необходимо разобрать мясорубку и избавить ее от лишних деталей. Ручка для вращения, крышка и решетка не понадобятся, их можно снять и отложить в сторону. Если у мясорубки есть ножки, в них при помощи сверлильного станка сразу же проделывают отверстия для крепления агрегата к верстаку.
2. Внутренние ребра в корпусе мясорубки могут помешать установке матрицы, обычно их стачивают. Затем из железной болванки изготавливают новую крышку, которая будет удерживать перфорированный диск на выходном отверстии. Для закручивания на деталь наваривают проволоку толщиной 6 мм либо нарезают канавки при помощи болгарки.
3. На токарном станке из металлической заготовки вытачивают матрицу, по размерам подходящую к горловине мясорубки. Толщина болванки должна быть не меньше 2 см. Отверстия для прессования высверливают на равном расстоянии друг от друга, с небольшим конусообразным сужением в нижней части изнутри.
4. Шнек от мясорубки необходимо усовершенствовать. С одной стороны в нем высверливают отверстие для винта, удерживающего нож для гранул, а с другой — паз для крепления вращающегося шкива. При сборке конструкции необходимо следить, чтобы и колесо с ременной передачей, и матрица прилегали к шнеку максимально плотно и точно. Между деталями не должно быть лишних зазоров, провоцирующих люфт.
5. После того как все основные части гранулятора будут изготовлены, можно приступать к сборке агрегата. В корпус мясорубки вставляют шнек, прижимают к нему матрицу с отверстиями, а потом соединяют две детали при помощи винта с надетым на него ножом. Затем на выходное отверстие надевают крышку и плотно закручивают ее для закрепления всех элементов.
6. С противоположной стороны мясорубки на обточенный шнек с просверленным отверстием надевают шкив и тоже фиксируют при помощи винта. Фактически гранулятор своими руками на данном этапе можно считать готовым. Его остается установить на верстак, соединить ремнем шкив мясорубки со шкивом двигателя и произвести пробный запуск устройства в работу.

В первый раз гранулятор из мясорубки включают без нагрузки на холостом ходу. Необходимо проверить работоспособность конструкции и послушать, нет ли посторонних скрипов, треска или лишней вибрации. Если устройство функционирует ровно и с небольшим шумом, в верхнюю часть мясорубки засыпают пробную партию сырья и на практике оценивают качество гранулирования.

Способы сбыта

Покупателями станут животноводческие хозяйства и фермы. В розницу этот продукт почти не продаётся: коровы и лошади съедают до 4 килограммов в день, поэтому экономический смысл есть только в крупных поставках.

Наиболее удобный способ сбыта — заключить договор на оптовые поставки. Для этого необходимо найти потенциальных клиентов и отправить им коммерческие предложения. Можно работать как на свой регион, так и на другие. Преимущество травяной муки в удобстве транспортировки, поэтому доставка продукта даже на большие расстояния никак не скажется на его качестве.

Чтобы повысить конкурентоспособность и привлечь больше заказчиков, создайте сайт или собственный интернет-магазин. Возможность получить полную информацию о товаре онлайн, а также сделать заказ нужного количества килограммов привлечёт много покупателей. Однако в разработку полноценного магазина придётся вложить 20-25 тысяч рублей.

Чертежи гранулятора

Чертежи и видео гранулятора из мясорубки своими руками показывают, что это очень простое устройство. С его изготовлением справятся даже начинающие. Использовать в качестве основы для агрегата мясорубку удобно именно потому, что она требует минимальной доработки. При создании гранулятора понадобится только удалить лишние части устройства и закрепить некоторые дополнительные элементы.

Достоинством мясорубки является наличие готового прочного шнекового механизма

Размеры самодельного гранулятора определяют в соответствии с габаритами мясорубки. Основное внимание нужно уделить матрице, она должна плотно и без люфта входить в корпус агрегата. При изготовлении устройства проверяют соответствие друг другу всех скрепляемых деталей. К шнеку должны надежно крепиться шкив с одной стороны и отрезной нож с другой.

Гранулятор своими руками получается компактным и подходит для установки на стол в подсобке

Определение размеров

Определить размер будущего аппарата очень важно перед началом изготовления гранулятора из мясорубки. Всего нужно измерить следующие показатели:

Всего нужно измерить следующие показатели:

параметры сетки (частоту и диаметр ячеек);

Лучше всего использовать типовые чертежи, чтобы изготовить бытовой гранулятор комбикорма быстро и без долгих расчетов правильных размеров. Чертежи были составлены профессионалами, поэтому можно не переживать за успех в изготовлении прибора.

Так, например, диаметр корпуса должен составлять 54 миллиметра, а основные размеры подбираются пропорционально радиусу внутреннего вала, который равен 11-13 миллиметрам.

Что можно гранулировать

Рецепты гранулированных кормов
Гранулированию подвергаются:

• комбикорм, сено, солома;
• опилки, уголь (в прессованном виде применяются при отоплении помещений, также при их гранулировании упрощается процесс вывоза мусора от пиломатериалов);
• торф, навоз животных, птичий помёт (в брикетах применяются в качестве удобрения);
• мел, известь;
• полимерная стружка (в свободном состоянии характеризуется повышенной летучестью).

Преимущества пеллет

Пеллеты обладают рядом преимуществ перед другими видами отопительного материала:

• Большая теплоотдача,
• Удобное хранение,
• Экономичность использования,
• Пожаробезопасность,
• Экологичность,
• Возможность хранения рядом с жилыми помещениями,
• Не вызывает аллергии при горении и хранении,
• Доступность,
• Экономическая выгода: использование пеллет снижает стоимость отопления дома и хозяйственных построек в несколько раз,
• Высокая теплопроводность.

В России данный вид топлива только набирает популярность, но в европейских странах и США он широко используется.

Отопительные гранулы не только выгоднее, чем щепа с торфом, брикеты или же уголь, но и намного удобнее во время транспортировки, разгрузки и погрузки.

Гранулятор из мясорубки своими руками (видео)

Создание гранулятора в домашних условиях позволит сэкономить на покупке заводской версии аппарата. Вы сможете использовать экологически чистое топливо для отопления вашего дома, не потратив ничего, кроме электроэнергии при создании гранул из опилок. Так как экологически чистое топливо и корм для скота являются востребованными на рынке, стоит задуматься об открытии собственного производства. Если вы ведете фермерское хозяйство, гранулятор поможет прокормить все поголовье, а излишки корма можно складировать или продать.

Оборудование

Существует множество вариантов комплектации линий по производству пеллет: поставщики оборудования предлагают предпринимателям на выбор как небольшие автономные установки мощностью 50–150 кг/ч, так и полноценные мини-заводы, выпускающие десятки тонн древесных гранул за смену.

Главным элементом любого комплекса является гранулятор: на рынке представлены модели с дизельным двигателем, электроприводом либо приводимые в действие при помощи вала отбора мощности. Последний вариант считается самым экономичным, однако он требует наличия самого трактора. Кроме того, остальное производственное оборудование требует подключения к электрическим сетям — соответственно, при прочих равных условиях начинающему предпринимателю целесообразнее отказаться от покупки дополнительного оснащения и отдать предпочтение второму варианту.

Перечень оборудования, необходимого для изготовления пеллет, не ограничивается технологической линией. Предпринимателю придется дополнительно купить погрузчик для перевозки сырья, грузовой автомобиль для доставки готовой продукции, а также оснастить оргтехникой рабочие места директора и бухгалтера.

Оснащение цеха производительностью 500 кг/ч

Советы профессионалов

Изготовление редуктора

Чтобы сделать гранулятор, можно применять самодельный редуктор. Один из распространенных вариантов изготовления: задний мост от тяжелых мотоциклов Урал или Днепр. Придаточное соотношение данного элемента равно 4,62, он компактный, поэтому его возможно разместить вертикально.

Присоединить двигатель к редуктору можно с помощью кардана или упругой муфты с тех же мотоциклов. Ведущая шестерня имеет шлицевой хвостовик, на который можно насадить карданчик или упругую муфту.

Стоимость открытия и рентабельность

Затраты на открытие предприятия по производству травяной муки составят не менее 2 миллионов рублей. Такая внушительная сумма объясняется 2 факторами:

• высокой стоимостью оборудования (для изготовления потребуется 6-7 дорогостоящих аппаратов и станков);
• необходимостью арендовать участки земли для заготовки сырья.

Предприятие ежедневно будет перерабатывать 8-10 тонн сырья. По крайней мере, мощность оборудования будет давать такую возможность. Выход готовой травяной муки равен 20%, то есть за день реально произвести 2 тонны готового продукта.

Предположим, предприятие работает 7 дней в неделю в 2 смены и изготавливает за сезон (2 месяца) 120 тонн готового продукта. Килограмм стоит в среднем 19 рублей, то есть выручка составит 2 280 000 рублей. Неплохой результат для двух месяцев, однако, бизнес ограничен сезоном и необходимо посчитать издержки.

Рентабельность производства травяной муки составляет не более 10%. Расходы на открытие получится окупить только через 2-3 сезона, поэтому рекомендуется объединять бизнес с другими направлениями деятельности.

С плоской матрицей

Элементы

Главными элементами являются:

Корпус должен состоять из двух составляющих частей: внешней и внутренней. При этом диаметр должен выбираться такой, чтобы матрица в верхней части конструкции могла свободно вращаться. Всегда должен оставаться небольшой зазор между внутренним и внешним корпусами.

Необходимые материалы

Изготовление гранулятора для комбикорма не требует дорогостоящих материалов и запчастей.

Для изготовления самодельного гранулятора понадобится:

стальные или жестяные листы;

фломастер или маркер.

Если есть возможность, лучше использовать комплектующие из высококачественной или легированной стали.

Пошаговая инструкция

Сначала нужно приготовить диск толщиной двадцать миллиметров или больше. Необходимо помнить: толщина влияет на размер гранул и на производительность. Поэтому при увеличении толщины нужно выбирать более мощный электродвигатель.

Проделать отверстие в диске, приложить шестерни к валу и прикрепить его с помощью муфты перпендикулярно корпусу.

При помощи подшипников и муфты следует закрепить редуктор в нижней части аппарата. Затем приварить ушки к обеим частям корпуса, предварительно соединив их с помощью болтов.

Сварить раму из углов или швеллера. Установить на сам гранулятор. Поместить в аппарат ролики и матрицу.

Жестко прикрепить изделие к станине при помощи болтов. Установить электродвигатель. После этого присоединить редуктор к выходной части вращающегося вала.

После окончательной сборки аппарата в качестве финального штриха нужно нанести краску по металлу, если корпус выполнен не из нержавеющей стали.

Первый запуск необходимо проводить только после полного высыхания слоя краски.

Промышленная технология

Процесс производства пеллет можно разделить на несколько этапов. Сначала проводится подготовка и дробление сырья. В промышленных условиях материал также сортируется и после очистки от примесей поступает на линию предварительного дробления. После этого сырье в обязательном порядке сушится. Для этого применяются аэрационные или барабанные сушильные установки. Остаточная влажность древесных опилок должна быть ниже 14%.

Следующим этапом производства пеллетного топлива является тонкое дробление материала. Использование специального оборудования позволяет довести щепу до состояния муки. Максимальный размер фракции после этого процесса составляет 4 мм. Затем снова контролируется влажность материала, и при необходимости проводится вторичная сушка. В противном случае сырье не будет прессоваться.

На финальном этапе производства измельченный сухой материал поступает в специальные установки для прессования. Он продавливается через матрицу с конусообразными отверстиями определенных размеров. Благодаря особой форме каналов опилки уплотняются. Также под давлением увеличивается температура сырья и выделяется вещество лигнин. Оно содержится в составе любого вида древесины и способствует прочному склеиванию фракции. При выходе из прессовальной установки гранулы могут иметь температуру до +90°С, и их необходимо охладить.

Настройка гранулятора

Как только подготовительный процесс и притирка матрицы гранулятора завершены, начинается настройка параметров. На них влияет качество сырья и заданные характеристики гранул. Оптимальное значение влажности исходных продуктов — от 10 до 12%.

Регулировка роликов гранулятора включает в себя установку величины зазора. Важно помнить, что небольшой промежуток будет создавать избыточное давление, что приведет к быстрому износу пресс-катков, валов и приводного механизма.

После завершения гранулирования зазор необходимо увеличить, чтобы при повторном включении не повредить подвижные комплектующие. Зазор регулируется перед каждым пуском, чтобы получить нужное давление для формирования оптимальной плотности гранул. Таким образом при регулировке роликов гранулятора величина зазора должна обеспечивать пеллетам на выходе нужную форму и твердость. Но главное, нужно выбирать качественное сырье и учитывать конструктивные особенности агрегата. Чтобы не возникал вопрос, почему забивается матрица гранулятора.

Технология изготовления пеллетов

Твердотопливные котлы длительного горения для отопления дома

Сырьевая масса проходит несколько этапов в процессе подготовки и получения конечной продукции:

1. Дробление. Процедура перемалывания отходов позволяет получить мелкофракционный состав гранул размеры которых не превышают 2х25х25 мм. Это нужно для облегчения просушки.
2. Просушка. Есть несколько способов осуществления этапа, все зависит от типа оборудования, применяемого на производстве. Основное правило – после просушивания влажность сырья не должна быть более 10%.
3. Дополнительное измельчение. Используется молотковая мельница, которая дробит гранулы на фракции размером до 4 мм.
4. Обогащение влагой. Субстанция пропускается через шнековый смеситель, напитывается влагой.
5. Прессование. Применяются прессы различного типа, через которые масса пропускается, выходит из сита и подрезается ножом – процесс автоматизированный, температурный режим поддерживается в пределах +100 С.
6. Охлаждение и фасовка.

Гранулы из опилок: этапы производства

Проблемой при изготовлении пеллет из опилок в домашних условиях может стать потребность в дополнительном оборудовании. Вы можете собрать отличный пеллетайзер своими руками, но важно помнить о дополнительных этапах производства пеллет.

При работе с гранулятором нужно соблюдать правила техники безопасности

Схема этапов, через которые опилки проходят перед гранулированием:

1. Крупное дробление. Опилки и щепки могут быть крупными и сырыми, то есть непригодными для изготовления пеллет. Поэтому первым этапом будет дробление. На выходе размеры древесных отходов не должны превышать 1,25 сантиметров в кубе.
2. Второй этап – сушка. Опилки, которые лежали, например, под открытым небом могли подвергаться воздействию воды. Но даже если опилки складировались в специальных бункерах, уровень влажности для изготовления пеллет не должен превышать 8-13%.
3. Следующий этап – мелкое дробление. Как правило, используются дробилки молоткового типа. На выходе размеры опилок не превышают 1,5 мм и 4 мм – для производственных низкосортных пеллет.
4. Далее происходит само гранулирование. Для лучшего склеивания опилки увлажняют. Для мягких пород дерева используют воду, для твердых – горячий пар. Лучше всего склеиваются породы с высоким содержанием смолы.
5. Пятый этап – прессование опилок. На этом этапе происходит само гранулирование.
6. Теперь опилки нужно остудить, так как после процесса гранулирования, из-за давления, их температура может достигать 80-ти градусов. При такой температуре они легко крошатся.
7. Отсеиваются опилки, которые не спрессовались, и, для удобства, гранулы фасуются.

Учитывая прохождение всех этих этапов, можно сделать вывод, что процесс изготовления пеллет в домашних условиях процесс достаточно трудоемкий. Однако при использовании опилок, которые подходят по стандартам влажности и размеров, можно использовать только пеллетный гранулятор.

Дополнительные возможности

Если на вашем участке скапливается большое количество древесных отходов, их также можно пустить на полезное дело, используя при этом самостоятельно изготовленный гранулятор. Скапливающуюся древесную стружку необходимо сначала подсушить, а затем пропустить через гранулятор. На выходе вы получите древесные гранулы, которые с легкостью и пользой можно использовать в отопительный сезон, конечно, если у вас в доме установлено печное или паровое отопление.

Пеллеты

Древесные пеллеты тлеют дольше, а соответственно выделяют значительное количество тепла гораздо дольше, чем рубленые дрова. Использование такого вида топлива поможет значительно сэкономить на приобретение угля и дров.

Горение пеллет

Таблица. Сравнение затрат на отопление

Шнековый пресс

Описание и преимущества

Данный механизм применяется для изготовления гранулированного корма из зерновых и гранул из соломы, которые используются в качестве подкормки. Всего за час работы возможно переработать 200 килограммов сырья в 200 килограммов готового комбикорма. Можно регулировать количество продукта путем корректировки мощности и производительности оборудования.

Принцип работы следующий: сырье подается в верхнюю часть аппарата, которая движется внутри колеса, продавливается шнекером сквозь отверстия в матрице и приобретает форму гранул.

Достоинства такого типа грануляторов:

• высокая производительность;
• простота конструкции;
• легкость изготовления своими руками.

Если усовершенствовать прибор и подобрать более износостойкие компоненты, можно перерабатывать даже древесину.

Необходимые материалы

Материалы нужны такие же, как и при изготовлении гранулятора с плоской матрицей, отличия появляются именно в самой матрице.

Для изготовления понадобятся:

• винт DIN 478 M5- 10;
• вал;
• подшипник DIN 625-6207;
• крышка подшипника;
• стопорное кольцо DIN 471-35-1,5;
• втулка;
• ролик.

Из крупного оборудования для изготовления понадобятся: сварочный аппарат, болгарка, сверлильный и токарный станки.

Материалы:

• мотор;
• редуктор;
• подшипники – 2 шт. под диаметр посадочного отверстия;
• металлическая болванка под матрицу;
• прут металлический 10 мм;
• трубы для корпуса.

Конструкция должна быть стальной, поэтому комплектующие должны быть надежными, прочными, но не тверже стали, чтобы шнековый гранулятор проработал долго.

Составление чертежа

Для построения чертежа самыми главными параметрами являются габариты самого устройства, диаметр шнека и тип матрицы: с размерами и частотностью ячеек.

Каждый выбирает габариты самостоятельно, но наиболее распространенными считаются:

• частота оборотов редуктора – 120-150 оборотов в минуту;
• угол конуса – 70°;
• диаметр корпуса – 58 миллиметров;
• высота шнека – 52 миллиметра;
• диаметр выходного отверстия вала – 30 миллиметров.

Чаще всего параметры деталей изменяются при увеличении производительности: чем она выше, чем более крупные требуются габариты. Применять нужно шариковые и конусные роликовые подшипники.

Изготовление шнека

Это самый важный этап, позволяющий изготовить шнековый гранулятор своими руками.

Этапы изготовления шнека:

• выбор вала;
• проточка посадочных отверстий под подшипники;
• накатка и обварка прута;
• обработка болгаркой.

Чем больше шаг резьбы, тем выше производительность, а давление на матрицу – ниже.

Матрица

Существует такая закономерность: чем больше сечение матрицы, тем выше КПД. Маленькие отверстия нужно расширить дрелью и обязательно отшлифовать. Прочность гранул корма зависит от их длины, которая определяется толщиной матричного диска. При этом нужно учитывать: чем длиннее планируются гранулы, тем толще они должны быть, поэтому нужно увеличивать диаметр ячеек матрицы и ее толщину.

Матрицу изготавливают из стальной пластины марки 45. Желательно применять легированную или нержавеющую сталь. Чем меньше толщина матрицы, тем быстрее она изнашивается. Отверстия ячей можно просверлить и обязательно отшлифовать.

Диаметр подбирается в зависимости от толщины матричного диска: ячея в 6 мм годится для 40 миллиметровой толщины диска; 4 мм – для 25 мм; 3 мм – для 20 миллиметров соответственно.

Долговечность матрицы зависит от следующих факторов:

• консистенция сырья (наличия абразивных компонентов, недостатка масел);
• изменение скорости подачи исходного материала;
• коррозия из-за агрессивных органических соединений – масел, жиров, отрубей.

Мощность матрицы зависит от толщины, поэтому диаметр ячеек должен быть меньше толщины приблизительно в 8-10 раз.

Корпус из двух или трех гильз

Для изготовления кожуха понадобится труба, оснащенная сменной гильзой, которую нужно приварить к краям корпуса. Загрузочное отверстие изготавливается из куска трубы маленького диаметра. Торцы оснащаются фланцами.

Втулка может заменяться. Ее толщина должна равняться шести миллиметрам. Необходимо оставлять посадочное гнездо, чтобы прикрепить матрицу к внутренней части корпуса. Пять пластин нужно приварить на втулку, чтобы распределить нагрузку при подаче сырья.

Конструкция аппарата

Ролики и рабочая матрица
Чтобы собрать механизм самостоятельно нужно понять устройство гранулятора. Агрегат состоит из:

• основания;
• электродвигателя (мощностью от 15 кВт);
• матрицы;
• редуктора;
• вала;
• емкостей под сырье и готовый продукт.

Матрица – основная деталь, от которой зависит скорость и эффективность работы прибора. Она бывает двух основных типов – цилиндрическая (кольцевая) и плоская. Первая представляет собой барабан с отверстиями и вращающимися роллерами. Под давлением сырье проходит через отверстия и на выходе срезается специальными ножами.

Матрица второго типа (плоская) состоит из зафиксированного на валу жесткого диска. Принцип ее работы ничем не отличается от цилиндрической. Такие устройства более современны и подходят для переработки твердых древесных отходов, что не по силам аппаратам с кольцевой матрицей. По скорости работы второй вид механизмов также лидирует.

Принцип работы гранулятора с плоской матрицей

Существует еще один вид грануляторов, в которых сырье продавливается сквозь матрицу при помощи вращающегося шнека по принципу мясорубки. Они пригодны только для переработки мелкофракционных, предварительно размолотых материалов, и из-за этой особенности для древесных отходов применяются нечасто.

Матрицу рекомендуется приобретать уже готовой. Детали заводского изготовления продаются как комплектующие к фирменным устройствам. Кроме того, их изготовление можно заказать у мастеров-частников.