Viskas, ką reikia žinoti apie granuliatorius – veikimas ir naudojimas

Granulės – tai kuro medžiaga, kuri pastaraisiais metais tapo lydere tarp ekologiškų kuro rūšių. Didėjantį jų populiarumą lemia tiek ekonominiai, tiek ekologiniai veiksniai. Palyginti su iškastiniu kuru, tokiu kaip akmens anglis ar šildymo dujos, granulės yra labiau subalansuota kuro medžiaga, turinti mažą poveikį aplinkai tiek gamybos, tiek deginimo metu. 

Nuolatinių iškastinio kuro rinkų svyravimų laikotarpiu lengvai pagaminamos ir transportuojamos granulės gali tapti energetinio stabilumo garantu, ypač ūkiams, gaminantiems savo biokurą. Granulių gamybos proceso paprastumas taip pat yra vienas iš neginčijamų jų privalumų. 

Granulėms gaminti reikalingas tik vienas paprastas įrenginys, kurio dėka medžio drožlės, pjuvenos ir kitos natūralios kilmės atliekos gali būti paverstos energinėmis granulėmis.

Tai yra granuliatorius (arba – granulių gaminimo įrenginys). Pažvelkime į jį iš arčiau.

Kas yra granuliatorius? – Pagrindai

Granuliatoriai – tai įrenginiai, skirti biomasę presuoti į granules. Šie įrenginiai būna įvairių dydžių ir konfigūracijų, gali skirtis darbo tempu, automatizavimo lygiu ar maitinimo būdu. Tačiau jų veikimas visada grindžiamas tuo pačiu principu – į įrenginį įvedama biomasė, kuri granuliavimo metu susmulkinama, veikiama temperatūros ir slėgio, o vėliau išspaudžiama per matricą. 

Rezultatas – cilindro formos, didelio tankio ir mažos drėgmės suspaustos biomasės granulės, t. y. granulės. 

Kaip veikia granuliatorius? Granuliatoriaus konstrukcija

Granuliatoriuje yra keli pagrindiniai mechanizmai, leidžiantys efektyviai apdoroti biomasę:

Pavaros variklis 

Jis tiekia energiją viso įrenginio veikimui, varo kitus elementus. 

Populiariausi yra elektriniai granuliatoriai. Taip pat galima įsigyti benzininius ar dyzelinius modelius.

Smulkintuvas 

Smulkintuve yra peiliai arba malūnai, kurie sukasi dideliu greičiu.

Šie elementai suskaido žaliavą į mažesnius gabalus, supjaustydami ją iki tinkamo dydžio. 

Tokiu būdu į įrenginio vidų patekusi medžiaga pirmiausia kruopščiai susmulkinama. Kai kurie granuliatorių modeliai papildomai turi dalelių dydžio kontrolės sistemą – sietą arba perforuotą plokštelę. Tokia apsauga sulaiko per dideles biomasės daleles, kurios galėtų pabloginti granulių kokybę.

Dėl pirminio mechaninio žaliavos apdorojimo galimi tolesni procesai.

DĖMESIO: granuliatorius neatlieka medienos smulkintuvo funkcijos ir į įrenginį tiekiama biomasė turi būti iš anksto susmulkinta. Birios frakcijos dydis neturi viršyti matricos angų.

Volai

Sukamasis volų mechanizmas judina biomasę granuliatoriaus viduje. Sukantys volai juda per matricą, spaudžia pjuvenas į angas ir suteikia joms būdingą granulių formą. Volų trintis sukuria aukštą temperatūrą (iki 135 laipsnių Celsijaus), kuri padidina apdorojamos biomasės plastiškumą. Volų spaudimo jėga taip pat lemia įkaitintos biomasės „suspaudimą“, todėl galutinės granulės pasižymi dideliu tankiu. 

Granuliatoriaus matrica

Matrica – tai plokščia metalinė plokštelė su apvaliomis kelių milimetrų skersmens angomis (dažniausiai nuo 6 iki 10 mm). 

Jos storis priklauso nuo apdorojamos žaliavos tipo.

Bendra taisyklė renkantis tinkamą matricą teigia, kad kuo kietesnė į granuliatorių tiekiama medžiaga, tuo plonesnė turi būti matrica. 

Pavyzdžiui, pušies drožlėms rekomenduojamas 33 mm storis.

Šis elementas suteikia granulėms galutinę formą ir dydį. 

Volų mechanizmas stumia įkaitintą, tinkamos konsistencijos biomasę per matricos perforaciją. Taip susiformuoja granulių dalelės.

SVARBU: dėl medienoje esančios lignino (natūralios medžiagos, turinčios rišamųjų savybių) granuliavimo procese nereikia naudoti išorinių rišiklių. 

Todėl galutinėse granulėse nėra jokių išorinių cheminių priedų.

Išleidimo kanalas

Pagamintos granulės iš įrenginio iškrenta per išleidimo kanalą, dažniausiai metalinės latako formos.

Po išspaudimo granulės kaupiasi po lataku pastatytame inde, kur turi atvėsti iki kambario temperatūros. Tam kartais naudojami specialūs aušintuvai su ventiliatoriais. Paruoštoms granulėms transportuoti galima naudoti sraigtinį transporterį, kuris palengvina nenutrūkstamą kuro gamybą.

Atvėsintos granulės paruoštos naudoti. 

Ar sunku valdyti granuliatorių?

Granulių konkurencingumas slypi, be kita ko, jų gamybos paprastume. Po pradinio įrenginio sukalibravimo jo naudojimas yra paprastas ir nereikalauja nuolatinio specialisto buvimo. Granuliatoriaus darbą taip pat galima lengvai automatizuoti naudojant sraigtinių transporterių sistemas biomasės padavimui ir paruoštų granulių nukreipimui į numatytą sandėliavimo vietą. 

Įvairių dydžių ir našumo modelių gausa leidžia, kad granuliatorius gali būti naudojamas tiek vietinei kuro gamybai savo reikmėms, tiek automatizuotai, komercinei gamybai dideliu mastu.

Granuliatoriai, kaip ir visi mechaniniai įrenginiai, reikalauja periodinės priežiūros, pavyzdžiui, mechanizmų tepimo ir nešvarumų pašalinimo iš įrenginio vidaus. Tačiau tai nėra sudėtingos operacijos ir jų sudėtingumas neviršija benzininės vejapjovės ar šieno smulkintuvo priežiūros lygio.

Granuliatorius – našumas

Granuliatoriaus našumas priklauso nuo konkretaus modelio dydžio ir galios. Maži, mobilūs granuliatoriai, tokie kaip pelletnik 150 gali pagaminti nuo 50 iki 100 kilogramų granulių per valandą. Didelės granulių gamybos linijos gali pagaminti apie vieną toną granulių per valandą.

Didžiausių pramoninių granuliatorių našumas gali siekti net dešimt tonų per valandą.

Granuliatorius – kam skirtas?

Granuliatorius – universalus įrenginys, tinkantis tiek specializuotoms medienos apdirbimo įmonėms, tiek ūkiams ar mažesnėms dirbtuvėms. Norint sėkmingai gaminti granules, būtina viena sąlyga – nuolatinė prieiga prie biomasės. Ūkiai, generuojantys daug bioatliekų, ar lentpjūvės, gaminančios didelius kiekius medienos smulkių atliekų, gali pasiekti energetinę nepriklausomybę naudodamos granuliatorių. Atliekų pavertimas kuru – tai ekologiškas ir ekonomiškas sprendimas. 

Vis dėlto verta įsitikinti, ar turima biomasė tinka granulių gamybai. Priešingu atveju galima rinktis mažiau reiklų briketavimą.

Daugiau apie tai čia: Briketavimo presas vs Granuliatorius

Ką galima granuliuoti?

Tinkamiausia žaliava granuliavimui:

Mediena, medžio drožlės, pjuvenos, skiedros, žievė, šakos, šienas, šiaudai, sėklų lukštai, lapai, saulėgrąžų atliekos.

Kodėl verta naudoti granuliatorių?

Granuliatoriaus naudojimas užtikrina aukštą energetinės nepriklausomybės lygį. Nuosavas kuras leidžia apsisaugoti nuo kainų svyravimų rinkose ar ilgų ir nepatikimų tiekimo grandinių. Gaminant savo kurą taip pat gaunama visiška gamybos proceso kontrolė ir užtikrinama kuro kokybė. Tai gali būti svarbu siekiant išlaikyti gerą šildymo sistemos būklę. 

Granulių gamyba taip pat yra alternatyvi atliekų tvarkymo forma. Daugelį medžiagų, kurios naudojamos biokuro gamybai, vis tiek reikėtų vienaip ar kitaip utilizuoti, todėl jų energinio potencialo panaudojimas granuliavimo procese padeda išvengti išteklių švaistymo.

Ilgainiui vienkartinė investicija gali pasirodyti pelninga. Granuliatorius tiesiog atsiperka.