Технологія виробництва пелет
В процесі переробки деревини однією з технологій утилізації відходів деревини є грануляція пелет. Цей вид виробництва дозволяє створювати продукцію, яка широко використовується в опалювальній сфері, так як деревні пелети – це прекрасне паливо твердопаливних котлів.
Переваги такого виробництва:
- простота технології;
- мінімум трудовитрат;
- низька собівартість порівняно з віддачею, яку можна отримати;
- можливість переробки відходів різних розмірів та складу
Сировина для виробництва пелет.
Сировиною для пелет є подрібнена деревина розміром близько 1 мм завтовшки і до 3-4 мм завдовжки. Перевагою виробництва пелет є те, що тут не потрібно спеціально підготовлену сировину.
Якість вихідної сировини можна дізнатися за кольором готових пелет:
- Чорні пелети отримують з деревини з наявністю кори, можливою наявністю гнилі та недотриманням технології.
- Сірі пелети отримують з неокоренной деревини, яка має включення кори. При зменшенні розміру стружки включення можуть бути і не видно, але пелет буде мати темнуватий відтінок.
- Світлий колір пелет отримують з якісної обкорованої деревини. Світлий колір пелет володіє більшою тепловіддачею, менше кришиться і відповідно дорожче коштує ніж сірі та чорні гранули.
Крім кольору пелет, від сировини залежить і якість склеювання пелет. Справа в тому, що сполучною речовиною в процесі пресування пелет є природний лігнін, який міститься в деревині. Але вміст лігніну в кожній породі різне, і відповідно чим більше лігніну міститься в деревині, тим якісніше пелет.
Ще одним важливим технологічним фактором при виробництві гранул є твердість деревини. Чим жорсткіше деревина, тим більший знос ріжучого інструменту, матриці і роликів обладнання.
Як впливає сировину на отримання пелет?
Тирсу можуть бути різними і розрізнятися по породі, за розмірами, за вологості.
Вплив породи деревини на склеюваність пелет з тирси.
Пелети можуть виготовлятися з різних порід деревини.
Зв'язуючим матеріалом у виробництві пелет виступає лігнін з деревини. Чим більше природного лігніну в деревині, тим простіше отримати якісні пелети з тирси.
Табличка на вміст лігніну в деревині:
Сосна–27,05%.
Ялина–27,00%.
Ялиця–29,89%.
Бук–27,72%.
Береза–19,10%.
Осика–21,67%.
В середньому в деревині хвойних порід лігнін міститься в межах 26-30%, в листяних породах 19-28 % від загальної абсолютно сухої маси деревини. Чим нижче вміст лігніну, тим більша кількість виходить відсівів, а це великі витрати електроенергії і незначні зниження продуктивності.
Вплив твердості дерева на отримання пелет.
Важливим фактором у виробництві пелет є твердість деревини. Чим твердіша деревина, тим більш складно її переробити в стружку, складніше спресувати в пелети. Підвищується витрата електроенергії, збільшуються навантаження і відповідно витрата інструменту (ножі, матриця, ролики).
Порівняння твердості деяких порід деревини:
Сосна – 260 кг/см2
Ялина – 235 кг/см2
Ялиця – 255 кг/см2
Бук – 555 кг/см2
Береза – 425 кг/см2
Осика – 240 кг/см2
Один кубометр пелет з тирси більш щільних порід буде володіти більшою насипною щільністю і більшою теплотою згоряння. Приміром один кубометр пелет з берези виділить більше тепла ніж один кубометр пелет з тирси сосни.
Робота лінії з виробництва пелет.
Прессование здійснюється за рахунок продавлювання через матрицю дрібних тирси. Тирсу прокидаються на матрицю і потім вдавлюються в отвори роликами тими, хто катається по матриці.
Прес пелет – підготовка до роботи.
Для якісного виготовлення гранул дуже важливо правильно налаштувати прес. Дуже часто можна зустріти таку ситуацію що пелет не йде або взагалі прес для пелетів неможливо запустити. Інакше кажучи він запускається, але матриця відразу забивається.
Але спочатку про запуск преса
Прес для виготовлення пелет запускається в наступному порядку (за умови, що матриця вже притерта):
· Включаться основний двигун обертання пуансона, стружка не подається;
· Подається первинна суміш - суміш масла і тирсу. Для більш м'якого запуску і зупинки преса, а також для збільшення роботи матриці, подається суміш пелетів або тирси з маслом. Якщо зупинити прес пелет із звичайною стружкою без масла (в матриці тирсу стандартної вологості без масла), то ущільнена стружка як би прикипає до стінок матриці і потім при запуску необхідно дуже велике зусилля щоб продавити цю стружку, при цьому даного зусилля у багатьох випадках, як правило, не вистачає і прес просто забивається, в цей час йде підвищене навантаження і відповідно підвищений знос двигуна і передавальних механізмів преса. Тепер більш докладно про суміш. Як ви розумієте, її функція - більш м'який запуск преса і менший знос преса. Фахівці, що проводять матриці і преса, рекомендують змішувати тирса з чистим дизельним, автомобільним маслом, щоб знизити силу тертя між сумішшю і стінками быстроизнашивающейся матриці, і звичайно ж утворився пелет з маслом потім викидати, готуючи новий розчин на нові зупинки і запуски. Народні умільці пристосувалися замість чистого і відносно дорогого масла змішувати стружку з дешевою відпрацюванням від автомобілів, від редукторів або інших механізмів. При цьому, отриманий пелет з маслом після запуску, прибирають до зупинки і, замість нової суміші, використовують його багато разів, засинаючи дану суміш і на зупинку пелет, і на запуск, при необхідності додаючи в суміш трохи відпрацьованого масла. При цьому, засинаючи перший раз стружку з маслом, ми отримуємо пелет з маслом, потім вже використовуємо її при запусках і зупинках. Плюсом такого "удосконалення" є значна економія на маслі, а мінусом може служити більш швидкий знос матриці, так як відпрацювання і іже з нею містить велику кількість металевих домішок.
· Чекаємо коли піде пелет, при цьому пелет з маслом ми прибираємо або викидаємо (в залежності від того чи будете ви використовувати повторно дану суміш).
· Після того як почав продавлюватися пелет через матрицю, включається мінімальна подача стружки в прес, при цьому подача стружки з маслом припиняється. Забирається Стружка до тих пір, поки не з'явиться тільки пелет без масла.
· Після появи тільки чистих пелет без масла швидкість подачі тирси в прес для виготовлення пелет збільшується, прес виводиться на проектну потужність.
Чому забивається прес для виготовлення гранул.
Якщо пелет не йде, ви не змогли продавити матрицю, не варто крутити і мучити прес. Необхідно зупиняти всю систему і пробивати або просвердлювати отвори матриці.
Прес для виробництва пелет дуже часто забивається тирсою.
Причини його забивання, коли через матрицю не продавлюються гранули, за умови, що всі технологічні параметри в нормі:
· Тиск пуансона на матрицю в нормі
· Вологість стружки 12-15%
· Фракційний склад у нормі
Це трапляється досить часто, коли прес для пелетів працював-працював і раптом навантаження на двигун полізла, двигун вибиває і весь прес завалений тирсою. Оператор все очищає, готує матрицю, запускає прес і після двох-трьох годин усе повторюється знову, прес зупиняється, оператор очищає, при цьому все нормально, зауважень щодо технології як би немає.
Причини, що негативно впливають на роботу преса:
· Якщо один з роликів трохи бовтається або подклинивает – прес працювати не буде
· Якщо тиск пуансона хоча б трохи не стабільно, тобто трапляється, так що з якоїсь причини (пропускає клапан) з пуансона йде тиск, в такому випадку датчик може і не показувати відразу падіння тиску, так як в цей час сила притиску пуансона зменшується і на матрицю починає накочуватися шар тирси. Пуансон піднімається над матрицею, і тиск залишається на колишньому рівні.
Важливу роль в оптимізації виробництва деревних гранул грає автоматизація та візуалізація виробничого процесу. Для контролю процесу необхідно кожну зміну відстежувати яку кількість відсіву після сортування готового пелет на ситі, йде в повторну переробку, який коефіцієнт виходить після роботи кожної зміни (для цього встановлюються ваги вимірюють масу подається стружки на прес). Необхідно бачити які швидкості преса були в процесі зміни. Дуже корисно стежити за часом зупинки і запуску лінії, кількістю простоїв за зміну, варто розуміти, що на виробництві пелет кожен запуск і зупинка преса це критичні навантаження та максимальні зноси матриці і роликів, тому їх просто необхідно відстежувати і зводити до мінімуму.
При установці нової матриці і нових роликів для виготовлення високоякісних гранул потрібно якийсь час для притирання робочих механізмів, тому часто на нових механізмах можна не отримати бажану якість. Також існує штучний варіант виходу з ладу матриці та роликів – потрапляння твердих чужорідних частинок (каміння, металу), на робочих механізмах утворюються западини, та пресування на даних ділянках не відбувається. Якісне пресування це коли гранули видавлюються з усієї поверхні матриці, а не частинами. Видавлювання гранул лише з деяких частин матриці говорить про те, що прес настроєно належним чином, причин може бути безліч-це і вихід з ладу матриці або роликів, коливання матриці в посадковому місці, вихід з ладу підшипників на роликах і т. д..
Всі якісні показники гранул між собою взаємопов'язані. І, як правило, при недотриманні яких технологічних параметрів (вологість, тиск, фракційний склад) відразу знижуються всі якісні показники окатишів.
Якість пелет залежить від:
· Правильно обраної вологості сировини (окатиші з стружки підвищеної вологості будуть мати більший обсяг, ніж гранули зі стружки низької і середньої вологості при однаковій масі);
· Від фракційного складу сировини (чим більший стружка, тим важче її спресувати, при цьому готовий окатиш з великої стружкою може розсипатися через відновлення форми спресованої тирси);
· Від породи сировини (хвойні пелети виходять більш якісні, ніж з порід листяної деревини);
· Від зносу матриці і роликів (при зносі стружка не пресується, а накочується на матрицю);
· Від правильно налаштованих зазорів між роликами і матрицею;
· Від діаметра пресованих пелет (чим менше діаметр пелет, тим краще якість пелет при однакових умовах пресування)
