Estabelecer uma pequena produção de pellets em casa com o objetivo de aquecimento econômico da sua própria casa não é uma tarefa fácil, mas é bem possível resolvê-la. Isso é especialmente interessante para os proprietários de casas de campo que têm a oportunidade de receber matérias-primas para essa produção a um preço baixo ou mesmo gratuitamente. Portanto, o objetivo deste artigo é informar como as pelotas são fabricadas de acordo com a tecnologia e quais equipamentos você precisa para fabricar pelotas de combustível com suas próprias mãos.
De que e como são fabricados os pellets
A atratividade dos pellets de combustível como combustível para caldeiras domésticas se deve principalmente à facilidade de uso. As caldeiras a pellets são altamente automatizadas e requerem muito menos atenção do que as caldeiras convencionais a combustível sólido. Quanto ao valor calorífico, para lenha seca (15% de umidade) e pellets (8%) difere de 20 a 25%, embora este último ocupe um volume muito menor.
Para referência. Para atingir um teor de umidade de 15%, a madeira deve secar em condições normais por pelo menos 2 anos. Então, seu valor calorífico alcançará 4-4,5 kW / kg, enquanto 1 kg de grânulos (madeira) durante a combustão emite de 4,5 a 5 kW de calor.
Na produção industrial, os pellets são geralmente feitos com esses tipos de matérias-primas:
- quaisquer resíduos de madeira, incluindo serragem e aparas de madeira;
- palha de cereais;
- processamento de resíduos de sementes de girassol e trigo sarraceno (casca).
Os pellets de combustível mais comuns feitos de serragem e outros resíduos de madeira. Agropeletes feitos de casca e palha são mais baratos que a madeira, mas sua qualidade é pior devido ao aumento do teor de cinzas. Portanto, para os artesãos domésticos, o mais interessante é a fabricação de pellets a partir de serragem.
A tecnologia para a produção industrial de pellets de madeira consiste em 5 operações principais:
- Trituração e moagem. O desperdício é reduzido a partículas do mesmo tamanho usando trituradores industriais.
- Secagem com um teor de humidade não superior a 10%. Existem vários tipos de secadores, mas eles estão unidos por uma circunstância: para evaporar a umidade de uma árvore, é necessário gastar energia térmica.
- Processamento a vapor para melhor formação de pellets. A umidade aumenta um pouco.
- Prensar serragem em pellets em um granulador de prensa especial sob uma pressão de cerca de 300 Bar.
- Refrigeração e embalagem de produtos acabados.
Em condições de fábrica, onde é necessário equipamento de alto desempenho, a prensa de pellets mais comumente usada é uma matriz cilíndrica. É um anel perfurado feito de chapa grossa, na superfície interna da qual andam vários rolos. As matérias-primas são fornecidas a eles com a ajuda de um parafuso, após o qual a serragem é pressionada por rolos nos orifícios da matriz. As “salsichas” que saem do lado de fora são cortadas à medida com uma faca especial.
Há também um tipo de matriz plana usada em granuladores de pellets para menor produtividade. Esta é uma folha de metal com uma espessura de pelo menos 20 mm de forma redonda e com muitos orifícios. Em uma prensa de serragem, os rolos estão no topo e pressionam através dos orifícios da matriz as matérias-primas provenientes da tremonha. Essas máquinas podem ter pequenas dimensões e, portanto, são adequadas para a fabricação de pellets em casa com as próprias mãos.
Para referência. O adesivo que une a serragem na prensa é a lignina. É liberado a partir de pequenas partículas de madeira quando exposto a alta pressão.
Equipamento para produção de pellets
O principal papel no processo tecnológico é desempenhado pela máquina para a produção de pellets, que também é a mais difícil de fabricar.Fazer um granulador completamente com suas próprias mãos não funcionará, porque para a fabricação da matriz e dos rolos você precisa de máquinas para trabalhar metais - torneamento, fresagem, perfuração e retificação. Portanto, existem duas opções: comprar um par de matrizes pronto - rolos ou encomendá-lo aos mestres.
Gorjeta. Fazer uma máquina para pellets caseiros com base nas peças compradas é uma decisão arriscada. Você não pode verificar a qualidade do material e a precisão do processamento, e a matriz pode falhar rapidamente. É melhor encontrar o material necessário e dar um pedido a especialistas - máquinas-ferramentas.
O par de matrizes para a prensa de pellets deve ser feito de aço de alto carbono St45 ou St50 e ainda melhor HVG ou 65G de liga de manganês. Além disso, após o processamento, as peças devem necessariamente passar pelo processo de endurecimento para obter uma dureza de 58 a 60 unidades. Para fazer uma matriz em um granulador, é necessário suportar todos os tamanhos indicados no diagrama:
No eixo dos rolos, você pode usar aço mais simples - St3, 10 ou 20, e ele não precisa ser temperado. Mas as peças de trabalho dos rolos devem ser feitas com as classes acima com o endurecimento subsequente e, em seguida, colocá-las no eixo através dos rolamentos, conforme mostrado abaixo na foto.
Importante. As peças endurecidas da prensa de pellets devem passar pelo processo de retificação de todas as superfícies de trabalho.
Nota. Nesse projeto, uma prensa de bricolage para a produção de pellets, o eixo gira a matriz e os rolos permanecem estacionários. As polias devem ser selecionadas para que sua velocidade de rotação não seja superior a 250 rpm.
Triturador caseiro
É bom quando é possível obter bons pequenos resíduos de madeira de alguma produção para prensagem de pellets. Se nesses resíduos houver pequenos galhos ou lajes, serão necessários equipamentos adicionais para trituração - um triturador. Existem muitos designs caseiros, mas a maioria deles corta madeira em cavacos muito grandes, dos quais é impossível produzir pellets em casa.
Sua atenção é convidada para um simples triturador de lixo de madeira feito de 3 dezenas de serras circulares para uma serra circular com brasagem de metal duro. Todas as serras são montadas em um eixo, de modo que, entre os dentes de cada uma subsequente, elas sejam ligeiramente deslocadas em relação à anterior. Uma polia e 2 mancais são colocados no mesmo eixo ao longo das bordas, após o que toda a estrutura é fixada à estrutura a partir de cantos ou tubos.
Nota. Também é necessário um motor potente aqui para que as serras possam roer galhos e outros pequenos pedaços de madeira.
Como você sabe, a produtividade da unidade é baixa, mas esse triturador de resíduos de madeira permitirá obter serragem adequada para a produção de pellets. Se você tem uma serra circular na fazenda, o cortador pode ser adaptado à sua cama, como é feito na foto:
Secador de serragem
Para que os pellets de madeira fabricados por você não se esfacelem na saída da matriz do granulador, é necessário garantir o teor mínimo de umidade das matérias-primas. Na indústria, isso ocorre em várias câmaras de secagem. Em casa, os mestres artesãos adaptaram-se para montar secadores para serragem do tipo tambor, pois seu design é o mais simples, como mostra o diagrama:
Vários barris de ferro, soldados um no outro, são montados na estrutura com uma leve inclinação para um lado. Por dentro, as lâminas são soldadas nas paredes dos barris para misturar as matérias-primas. Por um lado, o ar quente é fornecido dentro de um tambor improvisado por uma pistola de calor a gás ou elétrica. A rotação do tambor é feita por um motor elétrico através de uma caixa de velocidades ou uma transmissão por correia inferior.
Para referência. Quando os pellets são feitos com resíduos frescos de madeira, o maior consumo de energia é explicado pelo processo de secagem. Para produção doméstica, eles podem ser grandes demais, negando todos os benefícios desse empreendimento.
O que mais pode ser feito com serragem
Quando os resíduos úmidos de madeira não podem ser secos por várias razões, os pellets não podem ser comprimidos a partir deles. Mas é bem possível estabelecer a produção artesanal de briquetes, embora não valha a pena esperar por uma maior produtividade. A serragem crua é misturada com água e algum tipo de adstringente (por exemplo, argila ou cola de papel de parede) e, em seguida, eles formam briquetes.
É verdade que também aqui você precisa de pelo menos uma prensa manual e, de preferência, uma prensa hidráulica. Exemplos de projetos de tais máquinas são apresentados na foto:
Briquetes de fábrica reais, como pellets, são firmemente colados pela lignina sob alta pressão, mas isso é impossível de se obter em casa. É por isso que o adesivo é adicionado à mistura e a densidade dos produtos é baixa, assim como o calor específico da combustão. Após pressionar e secar na rua, são obtidos “tijolos” leves, que queimam rapidamente no forno.
Achados
Organizar a produção de pellets de serragem em casa faz sentido em dois casos:
- Quando todo o equipamento é fabricado de forma independente, com custos mínimos para peças e acessórios.
- Se você comprou um granulador pequeno, cuja capacidade é suficiente para produzir pellets para suas próprias necessidades e não menos - para venda, a fim de recuperar o equipamento adquirido.