Секреты производства пеллет. Как производить пеллеты?

Среди множества методов утилизации древесной биомассы особого внимания заслуживает производство пеллет. Это один из лучших способов переработки древесных отходов (таких как опилки, стружка, щепа или древесная кора) либо другой биомассы (например, соломы или шелухи семян) в экологичный продукт с широким спектром применения.

Вот основные преимущества производства пеллет:

• Технология достаточно проста.
• Для обслуживания оборудования требуется минимальное количество персонала.
• Себестоимость производства довольно низкая, при этом окупаемость проекта высокая.
• Позволяет перерабатывать отходы различных размеров. 

Сырье для производства древесных пеллет и его свойства

Древесные пеллеты могут производиться из различных пород древесины. Свойства сырья влияют на характеристики готового гранулята и сам производственный процесс. Это особенно важно при производстве пеллет в небольших масштабах, поскольку промышленное оборудование менее чувствительно, чем небольшая машина меньшей мощности.

Сырьем для производства древесных пеллет является измельченная древесина толщиной около 1 мм и длиной до 3-4 мм. Большим преимуществом является то, что при производстве пеллет не требуются специально подготовленные стружки, как, например, для ДСП. В сырье не допускается наличие минеральных примесей и металлов. 

Цвет древесных пеллет

Цвет пеллет в первую очередь зависит от породы древесины, из которой они произведены.

Пеллеты, полученные из хвойной древесины, такой как сосна, ель или пихта, обычно имеют светлый цвет — от соломенно-желтого до светло-коричневого. В свою очередь, для пеллет из лиственных пород, таких как дуб, бук, ясень или береза, характерен более темный цвет — от коричневого до темно-коричневого, а иногда даже черного.

На оттенок пеллет также могут влиять другие факторы, главным образом влажность, методы сушки, применяемые в процессе производства, либо наличие красителей. 

Склеиваемость древесных пеллет

Помимо цвета, от сырья зависит и качество склеивания пеллет. Связующим веществом в процессе прессования является природный лигнин, содержащийся в древесине. Содержание лигнина в каждой породе различается, поэтому чем больше лигнина в древесине, тем выше качество пеллет.

Чтобы оценить, какая древесина оптимально подходит для производства пеллет, рассмотрим процентное 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 хвойных породах содержание лигнина составляет 26-30%, в лиственных — 19-28% от общей массы абсолютно сухой древесины. Разумеется, чем ниже содержание лигнина, тем больше образуется отсевов, что означает более высокие затраты электроэнергии и незначительное снижение производительности.

Влияние твердости древесины на получаемые древесные пеллеты

Еще одним важным фактором в производстве пеллет является твердость древесины. Чем тверже древесина, тем сложнее переработать ее в стружку и спрессовать. Поэтому при производстве пеллет из более твердой древесины увеличивается потребление электроэнергии и быстрее изнашиваются части пеллетной машины: ножи, матрицы или ролики. 

Сравним твердость некоторых пород древесины:

• Сосна – 260 kG/cm2
• Ель – 235 kG/cm2
• Пихта – 255 kG/cm2
• Бук – 555 kG/cm2
• Береза – 425 kG/cm2
• Осина – 240 kG/cm2

Один кубический метр пеллет из более плотных пород древесины будет иметь большую насыпную плотность и более высокую теплотворную способность. Например, один кубический метр пеллет из березы выделит больше тепла, чем один кубический метр пеллет из сосновых опилок.

Работа линии по производству древесных пеллет

В процессе производства пеллет ключевую роль играет этап прессования. Опилки подаются на матрицу пеллетного пресса, а вращающиеся ролики, перемещающиеся по матрице, вдавливают опилки в отверстия, придавая им характерную форму гранул. Правильная эксплуатация машины поможет минимизировать износ роликов и матрицы и обеспечит бесперебойное и безаварийное прессование.

Вопреки распространенному мнению, производство пеллет имеет множество нюансов, а технология очень чувствительна к изменению настроек пеллетной машины. Очень часто можно столкнуться с ситуацией, когда пеллеты не выходят или матрица блокируется сразу после включения машины для производства пеллет. 

Рассмотрим, как выглядит процесс запуска пеллетной машины (в условиях, когда матрица уже притерта).

Запуск машины для производства пеллет шаг за шагом:

1. Посыпьте матрицу смесью масла и опилок.
2. Включите основной двигатель вращения роликов, но пока не подавайте стружку.
3. Подождите, пока выйдут пеллеты с маслом. Затем отложите их или выбросьте (в зависимости от того, хотите ли вы использовать их повторно).
4. После прохождения через матрицу пеллет с маслом включите минимальную подачу стружки в пресс. Удаляйте стружку до появления пеллет без масла.
5. Когда появятся чистые пеллеты без масла, увеличьте скорость подачи опилок до оптимального уровня.

Дополнительные рекомендации:

• Для более плавного запуска и остановки пеллетной машины, а также для увеличения производительности матрицы сначала подавайте смесь пеллет с маслом или опилок с маслом. Эта базовая смесь обеспечивает более мягкий запуск и остановку пресса и повышает производительность матрицы. Если остановить пресс для пеллет с обычной стружкой стандартной влажности и без масла, уплотненная стружка прилипает к стенкам матрицы, и при повторном запуске требуется очень большое усилие, чтобы протолкнуть ее. Во многих случаях этого усилия недостаточно, и пресс засоряется, что приводит к повышенной нагрузке. Это также вызывает ускоренный износ двигателя и механизмов передачи пресса.
• Производители матриц и прессов рекомендуют смешивать опилки с чистым автомобильным дизельным маслом, чтобы уменьшить силу трения между смесью и стенками матрицы, а полученные пеллеты с маслом затем выбрасывать, подготавливая новый раствор для следующей остановки и запуска. 

Некоторые специалисты вместо чистого и сравнительно дорогого масла смешивают стружку с дешевым отработанным маслом от автомобилей, коробок передач или других механизмов, а полученные после запуска пресса пеллеты с маслом используют многократно вместо новой смеси, при необходимости снова добавляя немного использованного масла. Плюсом такого «усовершенствования» является значительная экономия масла, однако минусом может стать более быстрый износ матрицы, поскольку отработанное масло содержит большое количество металлических примесей.

• Внимательно прочитайте инструкцию по эксплуатации своей машины, чтобы получить подробную информацию о ее запуске и использовании.

Заблокированная машина для производства пеллет (пеллетная машина)

Что делать, если пеллеты не выходят из машины, а попытки протолкнуть матрицу не приносят результата?

1. Остановите пеллетную машину: первым и самым важным шагом является немедленная остановка оборудования. Дальнейшее форсирование может привести к более серьезным повреждениям механизмов и создать опасность.
2. Проверьте заблокированные отверстия матрицы: после остановки машины необходимо тщательно осмотреть матрицу и обнаружить заблокированные отверстия. В зависимости от степени засорения их можно аккуратно пробить или просверлить. Важно использовать соответствующие инструменты и соблюдать осторожность, чтобы не повредить матрицу.
3. Диагностируйте причину засорения: даже если технологические параметры пеллетной машины (давление роликов, влажность опилок на уровне 12-15%, фракционный состав) кажутся правильными, могли возникнуть другие проблемы, приведшие к засорению. Обратите особое внимание на:

• Состояние роликов: убедитесь, что все ролики правильно закреплены и не имеют люфтов. Даже небольшое ослабление одного ролика может значительно снизить производительность машины и привести к блокировке.
• Давление роликов: снижение давления может быть вызвано неисправностью клапана или другого элемента гидравлической системы. Необходимо проверить манометры и датчики давления, чтобы исключить такие проблемы.

• Дополнительные факторы: также стоит проверить другие возможные причины засорения, такие как:

• Чрезмерная влажность опилок
• Неподходящая толщина опилок
• Наличие загрязнений в опилках
• Неправильная настройка машины

4. Устраните причину засорения: после выявления причины ее необходимо устранить. Это может потребовать замены поврежденного элемента, регулировки параметров машины или изменения типа опилок.
5. Повторно запустите машину: после устранения причины засорения и тщательной очистки пеллетной машины ее можно снова запустить. Необходимо внимательно наблюдать за работой оборудования и убедиться, что оно функционирует правильно.

Оптимизация процесса производства пеллет

Автоматизация и визуализация процесса производства пеллет играют ключевую роль в его оптимизации. Это позволяет осуществлять постоянный контроль и выявлять потенциальные проблемы, что напрямую влияет на повышение качества продукции и эффективности работы.

Важные показатели для мониторинга:

• Количество отсевов: отслеживание количества отсевов после сортировки готового гранулята на сите информирует о потерях материала и позволяет улучшить процесс сортировки.
• Коэффициент производительности: весы, измеряющие массу стружки, подаваемой в пресс, позволяют рассчитывать коэффициент производительности для каждой смены.
• Скорость пресса: мониторинг скорости пресса во время производства позволяет выявлять возможные проблемы с производительностью.
• Время простоев: регистрация времени остановки и запуска линии, а также количества простоев в течение смены облегчает выявление и устранение узких мест в производстве. Запуск и остановка пеллетной машины создают значительные нагрузки и изнашивают матрицу и ролики. Контроль их состояния и минимизация простоев имеют ключевое значение для оптимизации затрат.
• Качество гранулята: важно, чтобы гранулы выдавливались по всей поверхности матрицы, а не только из отдельных ее частей. Неравномерное прессование может свидетельствовать, в том числе, о неисправности матрицы или роликов.

Факторы, влияющие на качество пеллет:

• Влажность сырья: гранулы из влажной стружки имеют больший объем и худшее качество, чем из сухой.
• Фракционный состав сырья: крупная стружка труднее прессуется и может вызывать разрушение гранул.
• Порода сырья: пеллеты из хвойной древесины в целом имеют более высокое качество, чем из лиственной.
• Износ матрицы и роликов: изношенные матрицы и ролики не обеспечивают достаточного прессования стружки.
• Зазоры между роликами и матрицей: неправильная настройка зазоров может привести к неравномерному прессованию.
• Диаметр пеллет: меньший диаметр при одинаковых условиях прессования обычно означает более высокое качество.

Подводя итог: следует помнить, что выбор сырья при производстве древесных пеллет существенно влияет на характеристики готового продукта. Качество гранулята также во многом зависит от правильных настроек и эксплуатации машины для производства пеллет. Полезными могут быть показатели, позволяющие оптимизировать производственный процесс и производить древесные пеллеты наиболее эффективным способом.