A pelletgyártás titkai. Hogyan gyártsunk pelletet?

A fa biomassza hasznosításának számos módszere közül a pelletgyártás külön figyelmet érdemel. Ez az egyik legjobb módja a faipari hulladékok (például fűrészpor, forgács, apríték vagy fakéreg) vagy más biomassza (pl. szalma vagy maghéj) ökológiai termékké történő feldolgozásának, amely széles körű felhasználási lehetőségekkel rendelkezik.

Íme a pelletgyártás fő előnyei:

• A technológia viszonylag egyszerű.
• A berendezés kezeléséhez minimális számú személyzet szükséges.
• Az előállítási költség viszonylag alacsony, míg a beruházás megtérülése magas.
• Lehetővé teszi különböző méretű hulladék feldolgozását. 

A fa pellet gyártásához szükséges alapanyagok és tulajdonságaik

A fa pellet különböző fafajokból gyártható. Az alapanyag tulajdonságai befolyásolják a kész granulátum jellemzőit és magát a gyártási folyamatot is. Ez különösen fontos a kisüzemi pelletgyártás esetében, mivel az ipari berendezések nem olyan érzékenyek, mint a kisebb, gyengébb teljesítményű gépek.

A fa pellet gyártásának alapanyaga az aprított fa, amelynek vastagsága körülbelül 1 mm, hossza pedig legfeljebb 3-4 mm. Nagy előnye, hogy a pelletgyártás során nem szükséges speciálisan előkészített forgács, mint például a forgácslap gyártásához. Az alapanyagban nem megengedett az ásványi szennyeződések és fémek jelenléte. 

A fa pellet színe

A pellet színe elsősorban attól a fafajtól függ, amelyből előállították.

A tűlevelű fákból, például fenyőből, lucfenyőből vagy jegenyefenyőből készült pellet általában világos színű, a szalmasárgától a világosbarnáig terjed. Ezzel szemben a lombos fákból, például tölgyből, bükkből, kőrisből vagy nyírfából készült pellet sötétebb árnyalatú, a barnától a sötétbarnáig, sőt néha majdnem feketéig.

A pellet árnyalatát más tényezők is befolyásolhatják, főként a nedvességtartalom, a gyártási folyamat során alkalmazott szárítási módszerek vagy a színezőanyagok jelenléte. 

A fa pellet kötőképessége

A szín mellett a pellet összetapadási minősége is az alapanyagtól függ. A pellet préselési folyamatában a kötőanyag a fában természetesen előforduló lignin. A lignintartalom fafajonként eltérő, ezért minél több lignin található a fában, annál jobb minőségű a pellet.

Annak értékeléséhez, hogy mely fa alkalmas optimálisan pelletgyártásra, nézzük meg a lignin százalékos arányát a fában:

• Fenyő – 27,05%
• Lucfenyő – 27,00%
• Jegenyefenyő – 29,89%
• Bükk – 27,72%
• Nyír – 19,10%
• Nyár – 21,67%

Átlagosan a tűlevelű fák lignintartalma 26-30% között van, míg a lombos fák esetében 19-28% az abszolút száraz fa teljes tömegéhez viszonyítva. Természetesen minél alacsonyabb a lignintartalom, annál nagyobb a finom szemcse aránya, ami magasabb villamosenergia-költséget és a hatékonyság enyhe csökkenését jelenti.

A fa keménységének hatása az előállított pelletre

A pelletgyártás másik fontos tényezője a fa keménysége. Minél keményebb a fa, annál nehezebb forgáccsá aprítani és préselni. Keményebb fából készült pellet gyártása során nő az elektromos energiafogyasztás, és gyorsabban kopnak a pelletáló gép alkatrészei: kések, matricák vagy hengerek. 

Hasonlítsuk össze néhány fafaj keménységét:

• Fenyő – 260 kG/cm2
• Lucfenyő – 235 kG/cm2
• Jegenyefenyő – 255 kG/cm2
• Bükk – 555 kG/cm2
• Nyír – 425 kG/cm2
• Nyár – 240 kG/cm2

Egy köbméter sűrűbb fafajból készült pellet nagyobb ömlesztett sűrűséggel és magasabb fűtőértékkel rendelkezik. Például egy köbméter nyírfapellet több hőt ad le, mint egy köbméter fenyőfűrészporból készült pellet.

A fa pellet gyártósor működése

A pelletgyártási folyamatban kulcsszerepet játszik a préselési szakasz. A fűrészpor a pelletáló gép matricájára kerül, és a matricán mozgó forgó hengerek a fűrészport a furatokba préselik, így alakítva ki a jellegzetes granulátum formát. A gép megfelelő kezelése segít minimalizálni a hengerek és a matrica kopását, valamint biztosítja a zavartalan és hibamentes préselést.

A látszattal ellentétben a pelletgyártásnak számos árnyalata van, és a technológia rendkívül érzékeny a pelletáló gép beállításainak változására. Gyakran előfordul, hogy a pellet nem jön ki, vagy a matrica közvetlenül a pelletgyártó gép bekapcsolása után eltömődik. 

Nézzük meg, hogyan néz ki a pelletáló gép indítási folyamata (olyan körülmények között, amikor a matrica már be van járatva).

A pelletgyártó gép indítása lépésről lépésre:

1. Szórja be a matricát olaj és fűrészpor keverékével.
2. Kapcsolja be a hengerek forgását biztosító főmotort, de még ne adagoljon forgácsot.
3. Várja meg, amíg az olajos pellet kijön. Ezután tegye félre vagy dobja ki (attól függően, hogy újra szeretné-e használni).
4. Miután az olajos pellet áthaladt a matricán, kapcsolja be a forgács minimális adagolását a présbe. Távolítsa el a forgácsot, amíg olaj nélküli pellet nem jelenik meg.
5. Amikor tiszta, olajmentes pellet jelenik meg, növelje a fűrészpor adagolási sebességét az optimális szintre.

További tanácsok:

• A pelletáló gép kíméletesebb indítása és leállítása, valamint a matrica teljesítményének növelése érdekében először olajos pellet vagy olajos fűrészpor keverékét adagolja. Ez az alapkeverék lehetővé teszi a prés kíméletesebb indítását és leállítását, valamint növeli a matrica teljesítményét. Ha a pelletprést normál nedvességtartalmú és olaj nélküli forgáccsal állítjuk le, a tömörödött forgács a matrica falához tapad, és újraindításkor nagyon nagy erő szükséges annak átnyomásához. Sok esetben ez az erő nem elegendő, és a prés eltömődik, ami megnövekedett terhelést eredményez. Ez a motor és az erőátviteli mechanizmusok gyorsabb kopását is okozza.
• A matricák és prések gyártói azt javasolják, hogy a fűrészport tiszta gépjármű dízelolajjal keverjék, hogy csökkentsék a keverék és a matrica falai közötti súrlódási erőt, majd az így kapott olajos pelletet dobják ki, és készítsenek új keveréket a következő leállításhoz és indításhoz. 

Egyes szakemberek a tiszta és viszonylag drága olaj helyett olcsó használt motorolajjal keverik a forgácsot (autókból, váltókból vagy más mechanizmusokból), és az indítás után kapott olajos pelletet többször is felhasználják új keverék helyett, szükség esetén ismét hozzáadva egy kevés használt olajat. Az ilyen „fejlesztés” előnye a jelentős olajmegtakarítás, hátránya viszont a matrica gyorsabb kopása lehet, mivel a használt olaj nagy mennyiségű fém szennyeződést tartalmaz.

• Olvassa el figyelmesen a gép használati útmutatóját, hogy részletes információkat kapjon annak indításáról és használatáról.

Eltömődött pelletgyártó gép (pelletáló)

Mit tegyünk, ha a pellet nem jön ki a gépből, és a matrica átnyomására tett kísérletek nem hoznak eredményt?

1. Állítsa le a pelletálót: Az első és legfontosabb lépés a gép azonnali leállítása. A további erőltetés súlyosabb mechanikai károsodáshoz vezethet, és veszélyt jelenthet.
2. Ellenőrizze a matrica eltömődött furatait: A gép leállítása után alaposan vizsgálja meg a matricát, és azonosítsa az eltömődött furatokat. Az eltömődés mértékétől függően óvatosan ki lehet ütni vagy kifúrni őket. Fontos a megfelelő szerszámok használata és az óvatosság, hogy ne sérüljön a matrica.
3. Az eltömődés okának diagnosztizálása: Még ha a pelletáló technológiai paraméterei (hengernyomás, 12–15%-os fűrészpor nedvességtartalom, frakcióösszetétel) megfelelőnek tűnnek is, más problémák is okozhatták az eltömődést. Fordítson különös figyelmet a következőkre:

• A hengerek állapota: Győződjön meg arról, hogy minden henger megfelelően rögzített, és nem mutat lazaságot. Már egy henger enyhe meglazulása is jelentősen csökkentheti a gép teljesítményét és eltömődést okozhat.
• A hengerek nyomása: A nyomás csökkenését okozhatja egy szelep vagy a hidraulikus rendszer más elemeinek meghibásodása. Ellenőrizni kell a nyomásmérőket és érzékelőket az ilyen problémák kizárása érdekében.

• További tényezők: Érdemes más lehetséges eltömődési okokat is ellenőrizni, például:

• A fűrészpor túlzott nedvességtartalma
• Nem megfelelő fűrészpor vastagság
• Szennyeződések jelenléte a fűrészporban
• A gép helytelen beállítása

4. Szüntesse meg az eltömődés okát: Az ok azonosítása után azt meg kell szüntetni. Ez jelentheti egy sérült alkatrész cseréjét, a gép paramétereinek beállítását vagy a fűrészpor típusának megváltoztatását.
5. Indítsa újra a gépet: Az eltömődés okának megszüntetése és a pelletáló alapos megtisztítása után a gép újraindítható. Gondosan figyelje a gép működését, és győződjön meg arról, hogy megfelelően működik.

A pelletgyártási folyamat optimalizálása

A pelletgyártási folyamat automatizálása és vizualizációja kulcsszerepet játszik annak optimalizálásában. Lehetővé teszi a folyamatos ellenőrzést és a potenciális problémák azonosítását, ami jobb termékminőséget és nagyobb munkahatékonyságot eredményez.

Fontos figyelendő mutatók:

• Rostálási veszteség mennyisége: A kész granulátum rostán történő osztályozása utáni finom szemcse mennyiségének követése információt ad az anyagveszteségről és lehetővé teszi az osztályozási folyamat javítását.
• Teljesítményi együttható: A présbe adagolt forgács tömegét mérő mérleg lehetővé teszi a teljesítményi együttható kiszámítását minden műszakra.
• A prés sebessége: A prés sebességének figyelése a gyártás során segít az esetleges teljesítményproblémák azonosításában.
• Állásidő: A gyártósor leállítási és indítási idejének, valamint a műszak alatti leállások számának rögzítése megkönnyíti a termelési szűk keresztmetszetek azonosítását és megszüntetését. A pelletáló indítása és leállítása nagy terhelést okoz, valamint koptatja a matricát és a hengereket. Állapotuk figyelése és az állásidő minimalizálása kulcsfontosságú a költségek optimalizálásához.
• A granulátum minősége: Fontos, hogy a granulátum a matrica teljes felületéről préselődjön ki, ne csak bizonyos részeiről. Az egyenetlen préselés többek között a matrica vagy a hengerek meghibásodására utalhat.

A pellet minőségét befolyásoló tényezők:

• Az alapanyag nedvességtartalma: A nedves forgácsból készült granulátum nagyobb térfogatú és gyengébb minőségű, mint a száraz forgácsból készült.
• Az alapanyag frakcióösszetétele: A nagy forgácsokat nehezebb préselni, és a granulátum szétesését okozhatják.
• Az alapanyag fafaja: A tűlevelű fából készült pellet általában jobb minőségű, mint a lombos fából készült.
• A matrica és a hengerek kopása: A kopott matricák és hengerek nem biztosítanak megfelelő tömörítést.
• A hengerek és a matrica közötti távolság: A nem megfelelő hézag egyenetlen préselést eredményezhet.
• A pellet átmérője: Azonos préselési feltételek mellett a kisebb átmérőjű pellet általában jobb minőséget jelent.

Összefoglalva: érdemes megjegyezni, hogy az alapanyag kiválasztása a fa pellet gyártásában jelentős hatással van a kész termék tulajdonságaira. A granulátum minősége nagymértékben függ a pelletgyártó gép megfelelő beállításaitól és kezelésétől is. A gyártási folyamat optimalizálását lehetővé tevő mutatók segíthetnek a fa pellet leghatékonyabb előállításában.