Establecer una pequeña producción de gránulos en el hogar con el propósito de calentar económicamente su propio hogar no es una tarea fácil, pero es bastante posible resolverlo. Esto es especialmente interesante para aquellos propietarios de casas de campo que tienen la oportunidad de recibir materias primas para tal producción a bajo precio o incluso de forma gratuita. Por lo tanto, el propósito de este artículo es decirle cómo se hacen los gránulos de acuerdo con la tecnología y qué equipo necesita para fabricar gránulos de combustible con sus propias manos.
De qué y cómo están hechos los gránulos
El atractivo de las pastillas de combustible como combustible para calderas domésticas se debe principalmente a la facilidad de uso. Las calderas de pellets están altamente automatizadas y requieren mucha menos atención que las calderas convencionales de combustible sólido. En cuanto al valor calorífico, para leña seca (15% de humedad) y pellets (8%) difiere en un 20-25%, aunque estos últimos ocupan un volumen mucho menor.
Para referencia. Para lograr un contenido de humedad del 15%, la madera debe secarse en condiciones normales durante al menos 2 años. Entonces su valor calorífico alcanzará 4–4.5 kW / kg, mientras que 1 kg de gránulos (madera) durante la combustión emite de 4.5 a 5 kW de calor.
En la producción industrial, los gránulos generalmente están hechos de este tipo de materias primas:
- cualquier desperdicio de madera, incluidos aserrín y astillas de madera;
- paja de cereal;
- Procesamiento de residuos de semillas de girasol y trigo sarraceno (cáscara).
Las pastillas de combustible más comunes hechas de aserrín y otros desechos de carpintería. Los agropellets hechos de cáscaras y paja son más baratos que la madera, pero su calidad es peor debido al mayor contenido de cenizas. Entonces, para los artesanos del hogar, lo más interesante es la fabricación de pellets de aserrín.
La tecnología para la producción industrial de pellets de madera consta de 5 operaciones principales:
- Trituración y molienda. Los desechos se reducen a partículas del mismo tamaño utilizando trituradoras industriales.
- Secado hasta un contenido de humedad no superior al 10%. Existen varios tipos de secadores, pero están unidos por una circunstancia: para evaporar la humedad de un árbol, es necesario gastar energía térmica.
- Procesamiento de vapor para una mejor formación de gránulos. La humedad aumenta ligeramente.
- Al presionar el aserrín en los gránulos en una prensa especial - granulador bajo una presión de aproximadamente 300 bar.
- Enfriamiento y envasado de productos terminados.
En condiciones de fábrica, donde se necesita un equipo de alto rendimiento, la prensa de pellets más utilizada es una matriz cilíndrica. Es un anillo perforado hecho de chapa gruesa, en cuya superficie interna caminan varios rodillos. Las materias primas se les alimentan con la ayuda de un tornillo, después de lo cual el aserrín es presionado por los rodillos en los agujeros de la matriz. Las "salchichas" que salen del exterior se cortan a medida con un cuchillo especial.
También hay un tipo plano de matriz utilizada en granuladores de pellets para una menor productividad. Esta es una lámina de metal con un grosor de al menos 20 mm de forma redonda con muchos agujeros. En tal prensa de aserrín, los rodillos están en la parte superior y presionan a través de los agujeros de la matriz las materias primas que provienen de la tolva. Dichas máquinas pueden tener pequeñas dimensiones y, por lo tanto, son muy adecuadas para la fabricación de pellets en casa con sus propias manos.
Para referencia. El adhesivo que une el aserrín en la prensa es la lignina. Se libera de pequeñas partículas de madera cuando se expone a alta presión.
Equipos para la producción de pellets.
El papel principal en el proceso tecnológico lo desempeña una máquina para la producción de pellets, que también es la más difícil de fabricar.Hacer un granulador completamente con sus propias manos no funcionará, porque para la fabricación de la matriz y los rodillos necesita máquinas para trabajar el metal: torneado, fresado, taladrado y rectificado. Por lo tanto, hay 2 opciones: comprar un par de rodillos prefabricados: rodillos o pedirlo a los maestros.
Propina. Hacer una máquina para pellets caseros basados en piezas compradas es una decisión arriesgada. No puede verificar la calidad del material y la precisión del procesamiento, y la matriz puede fallar rápidamente. Es mejor encontrar el material necesario y dar una orden a especialistas: máquinas herramienta.
El par de matriz en una prensa de pellets debe estar hecho de acero con alto contenido de carbono St45 o St50, e incluso mejor HVG o 65G con aleación de manganeso. Además, después del procesamiento, las piezas deben pasar necesariamente por el proceso de endurecimiento para lograr una dureza de 58-60 unidades. Para hacer una matriz en un granulador, es necesario soportar todos los tamaños indicados en el diagrama:
En el eje para rodillos, puede usar acero más simple: St3, 10 o 20, y no necesita ser endurecido. Pero las partes de trabajo de los rollos deben estar hechas de los grados anteriores, seguidas de un endurecimiento, y luego colocarlas en el eje a través de los cojinetes, como se muestra a continuación en la foto.
Importante. Las piezas endurecidas para la prensa de pellets deben pasar por el proceso de rectificado de todas las superficies de trabajo.
Nota. En este diseño, una prensa de pellets de bricolaje, el eje gira la matriz y los rodillos permanecen estacionarios. Las poleas deben seleccionarse de modo que su velocidad de rotación no sea superior a 250 rpm.
Trituradora casera
Es bueno cuando es posible obtener buenos desechos pequeños de madera de alguna producción para el prensado de pellets. Si en estos desechos hay pequeñas ramas o losas, entonces para su molienda se necesitará equipo adicional: una trituradora. Existen muchos diseños caseros, pero la mayoría de ellos cortan madera en astillas demasiado grandes, de las cuales es imposible producir gránulos en casa.
Su atención es invitada a una simple trituradora de desechos de madera hecha de 3 docenas de sierras circulares para una sierra circular con soldadura de carburo. Todas las sierras están montadas en un eje de modo que entre los dientes de cada uno posterior estén ligeramente desplazados con respecto al anterior. Se colocan una polea y 2 rodamientos en el mismo eje a lo largo de los bordes, después de lo cual toda la estructura se fija al marco desde las esquinas o tuberías.
Nota. Aquí también se necesita un motor potente, para que las sierras puedan roer bien las ramas y otras piezas pequeñas de madera.
Como saben, la productividad de la unidad es baja, pero una trituradora de desechos de madera de este tipo permitirá obtener aserrín adecuado para la producción de pellets. Si tiene una sierra circular en la granja, entonces el helicóptero se puede adaptar a su cama, como se hace en la foto:
Secador de aserrín
Para que los gránulos de madera hechos por usted no se desmoronen a la salida de la matriz del granulador, es necesario asegurar el contenido mínimo de humedad de las materias primas. En la industria, esto ocurre en varias cámaras de secado. En casa, los maestros artesanos se adaptaron para ensamblar secadoras para aserrín de tambor, ya que su diseño es el más simple, como se muestra en el diagrama:
Varios barriles de hierro, soldados uno al otro, están montados en el marco con una ligera inclinación hacia un lado. Desde el interior, las cuchillas se sueldan a las paredes de los barriles para mezclar las materias primas. Por un lado, se suministra aire caliente dentro de un tambor tan improvisado mediante una pistola de calor eléctrica o de gas. La rotación del tambor se realiza mediante un motor eléctrico a través de una caja de engranajes o una transmisión por correa inferior.
Para referencia. Cuando los gránulos están hechos de desechos frescos de carpintería, el mayor consumo de energía se explica por el proceso de secado. Para la producción doméstica, pueden ser demasiado grandes y negar todos los beneficios de esta empresa.
¿Qué más se puede hacer con aserrín?
Cuando los desechos húmedos de la carpintería no se pueden secar por varias razones, los gránulos no se pueden comprimir. Pero es bastante posible establecer la producción artesanal de briquetas, aunque no vale la pena esperar una mayor productividad. El aserrín crudo se mezcla con agua y algún tipo de astringente (por ejemplo, pegamento de arcilla o papel tapiz) y luego forman briquetas a partir de ellos.
Es cierto que aquí también necesita al menos una prensa manual, y preferiblemente una prensa hidráulica. En la foto se presentan ejemplos de diseños de tales máquinas:
Las briquetas de fábrica reales, como los gránulos, se pegan firmemente con lignina a alta presión, pero esto es imposible de lograr en casa. Es por eso que el adhesivo se agrega a la mezcla, y la densidad de los productos es baja, al igual que el calor específico de la combustión. Después de presionar y secar en la calle, se obtienen "ladrillos" ligeros, que se queman en el horno con bastante rapidez.
Recomendaciones
Organizar la producción de pellets de aserrín en casa tiene sentido en dos casos:
- Cuando todo el equipo se fabrica de forma independiente con costos mínimos para piezas y accesorios.
- Si compró un granulador pequeño, cuya capacidad es suficiente para producir gránulos para sus propias necesidades y no menos, a la venta, para recuperar el equipo adquirido.