Pellets de bricolaje en casa

Este artículo describirá el concepto de pellets, sus variedades, el alcance de estos productos y, por supuesto, el proceso tecnológico paso a paso de su producción.

Pellet - Este es un material de combustible sólido que se utiliza en ingeniería de energía térmica, calefacción de locales residenciales e industriales, y recientemente ha ganado popularidad entre los residentes de casas privadas. Las materias primas para su elaboración son: residuos de la industria de la madera (aserrín, astillas, ramas, cortezas de árboles, losas).

También se utilizan residuos agrícolas (cascarilla de girasol, maíz y trigo sarraceno). La turba y la paja también son materias primas. Es un granulado cilíndrico prensado (longitud 10-30 mm, ancho 6-10 mm).

Se prensan bajo presión y alta temperatura (250-300 ° C). Los trozos de madera y otras materias primas se pegan bajo presión y temperatura utilizando la sustancia natural lingina, que está contenida en la propia materia prima.

Sin embargo, el uso de pellets no se limita solo como combustible para calderas.

También aplican:

1. En la cría de animales (los pellets se utilizan para rociar los pisos en las habitaciones de los animales, sirven como ropa de cama, absorben bien la humedad, calientan y retienen el calor).
2. Al limpiar combustibles, lubricantes y fluidos técnicos en talleres de reparación de automóviles, estaciones de servicio.
3. Como suelo de abono (cubierta protectora) para su huerto o jardín.
4. Como combustible para asar a la parrilla en lugar de carbón.
5. Como arena para gatos.
6. Como absorbente para limpiar gases de azufre.

Tipos principales

Pellets de madera

Están hechos en forma de gránulos cilíndricos a partir de desechos de madera (aserrín, astillas, corteza, losas, madera de baja calidad). Se dividen en domésticos e industriales. Los pellets domésticos están hechos de aserrín fresco y astillas de madera. Otras impurezas están presentes en los gránulos industriales. Son claros, parduscos o grises.

Un color más claro indica una alta calidad de los pellets (un color claro es una señal de que se utiliza madera excepcionalmente buena sin corteza y aserrín limpio). Son los más populares para calentar viviendas particulares, ya que este tipo de pellets tiene el menor contenido de cenizas, ya que no contienen polvo ni corteza de madera (hasta un 0,5%) y buena transferencia de calor.

Pellets de verduras

También se producen en forma granular a partir de desechos agrícolas (paja, cáscaras de girasol, maíz y desechos de trigo sarraceno). El producto final es generalmente de color oscuro. En términos de transferencia de calor, estos gránulos no son en absoluto inferiores si hablamos de pellets de cáscara de girasol, maíz y trigo sarraceno, ya que los pellets de paja son inferiores en este indicador a los pellets de madera.

Pero al mismo tiempo, los pellets de paja tienen sus ventajas: una gran cantidad de materias primas y un bajo coste. Los pellets vegetales tienen un contenido de cenizas más alto (hasta un 3%) que los pellets de madera, por lo que la caldera deberá limpiarse con mayor frecuencia.Este tipo está destinado a uso industrial, ya que se liberan más cenizas durante la combustión.

Bolitas de turba

Están hechos en forma de gránulos de turba, el color es oscuro. También son populares entre las empresas industriales, ya que tienen buenas cualidades calóricas, económicas y ambientales. No se generalizaron entre los consumidores privados debido a su mayor contenido de cenizas, ya que la caldera deberá limpiarse con mucha frecuencia después de usar gránulos de turba.

Ventajas de los pellets sobre la madera

En la sección anterior, describimos algunas de las ventajas de los pellets. Ahora proponemos resaltar todas sus ventajas en comparación con el combustible sólido económico - leña:

• debido a la alta densidad y bajo contenido de humedad, el calor específico de combustión de los pellets alcanza los 5 kW / kg, mientras que la madera seca dará un máximo de 4,5 kW;
• por las mismas razones, la eficiencia de las calderas de calefacción de pellets es del 80-85% frente al 75% de las calderas tradicionales de leña;
• la estructura fina y la resistencia de los gránulos permiten automatizar el proceso de suministro de combustible y control de la combustión;
• dado que los fabricantes no utilizan aditivos químicos para la fabricación de gránulos, el combustible no es inferior a la madera en cuanto al respeto al medio ambiente;
• el bajo contenido de cenizas (para productos de madera - 0.5-1%, para agropellets - hasta 4%) permite aumentar el intervalo entre la limpieza de los generadores de calor hasta 7 días.

Un punto importante. La madera se seca a un contenido de humedad del 15% en 2 años, por lo que los propietarios rara vez secan y calientan con madera recién cortada. La transferencia de calor real en este caso es de 2-2,5 kW / kg, ajustada a la eficiencia de la caldera. La cantidad de cenizas y hollín que se generan en este proceso se puede determinar fácilmente mediante la limpieza diaria de la unidad.

Los pellets también tienen desventajas. El combustible cuesta entre 2,5 y 3 veces más caro que la leña recién cortada, y el precio de los generadores de calor automáticos es el mismo que el de las calderas TT convencionales. La mayor parte de este costo recae en el quemador de pellets y la unidad de control electrónico.

Debe comprar pellets en bolsas selladas u organizar un espacio de almacenamiento seco en casa, por ejemplo, un recipiente cerrado. A diferencia de la madera, los gránulos saturados de humedad simplemente se desmoronan en polvo y no son adecuados para un uso posterior.

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Requerimientos de calidad

Los principales requisitos para la calidad de los pellets de combustible son:

1. El pellet debe ser plano y liso.
2. Ausencia de grietas en los gránulos, su deformación y desprendimiento.
3. El pellet debe estar bien comprimido.
4. El producto terminado debe tener el porcentaje correcto de humedad (no debe exceder el 15%).
5. Es deseable que los pellets sean del mismo tamaño (principalmente los fabricantes producen pellets de combustible con una longitud de 5 mm a 70 mm y un diámetro de 6 mm a 10 mm), independientemente del tipo de pellet de combustible.
6. La ausencia o el menor contenido de impurezas (polvo, arena) en el producto terminado, que degradan la calidad de los pellets.
7. Color. Para los pellets de leña, debe ser liviano (más claro, de mayor calidad), ya que cuantas menos inclusiones oscuras o marrones en el pellet, menos corteza e impurezas contiene. En turba y gránulos de plantas, es de color gris oscuro o negro.
8. Los gránulos deben estar libres de moho o hongos.
9. No debe haber productos químicos.

Requisitos de las materias primas para la fabricación.

Estos criterios son pocos, pero deben observarse en su totalidad:

1. Las materias primas no deben tener impurezas (piedras, polvo, arena, restos de metal, follaje).
2. Debe contener la mayor cantidad posible de adhesivos naturales (lingin, resinas y otros adhesivos), lo que agiliza el proceso de fabricación y la calidad del producto terminado.
3. Las materias primas no deben estar muy húmedas, aunque esto se corrige durante el secado, pero aún ralentiza el proceso de producción.

Equipo para la producción de

El equipamiento más básico para la producción de pellets de combustible son:

• balanzas para paquetes grandes (500, 1000 kg);
• máquina de embalaje;
• búnker para pellets terminados;
• transportador de cinta o raspador;
• aspirador de humo;
• un ventilador para eliminar la puntera;
• enfriador;
• prensa de pellets;
• tambor secador;
• mecanismo para cargar materias primas procesadas en la secadora;
• caldera (gas o aserrín);
• mezclador;
• molino de martillos;
• trituradora (tambor o disco);
• contenedor para materias primas con transportador;
• ciclones;
• mangas de aire;
• transportadores de tornillo;
• transportadores de aire;

Producción tecnológica

Las principales etapas tecnológicas de la producción de pellets de combustible son:

Trituración gruesa de materias primas

En esta etapa, las materias primas grandes se trituran al tamaño requerido (longitud hasta 25 mm, diámetro hasta 2-4 mm). Esto es necesario para simplificar el trabajo de la prensa de pellets, ya que cuanto más pequeño es el material, mejor y más rápido se forman los pellets.

Este proceso se realiza mediante trituradora. La trituración se puede realizar varias veces, si la primera vez no fue posible lograr la fracción requerida del material. Más adelante en el transportador raspador, la materia prima triturada ingresa al mezclador y luego al tambor de secado.

Secado de materias primas procesadas

Esta etapa es una de las principales y se desarrolla en un tambor de secado. Se alimenta aire caliente desde la caldera a través de mangas, lo que seca la humedad de las virutas procesadas. Las astillas secas deben tener un contenido de humedad de al menos el 8%, ya que las materias primas muy secas se pegarán peor en el granulador, pero no más del 12%, ya que los pellets terminados se quemarán peor en la caldera.

Durante el secado, el aire de escape bajo la acción del vacío del ventilador de escape se captura junto con pequeñas fracciones, que se depositan en el ciclón para una trituración fina adicional, y el aire de escape se elimina a la atmósfera. En este caso, parte de las fracciones más pequeñas a través de transportadores de aire ingresan a la caldera.

Trituración fina

Esta etapa es necesaria para una trituración aún mayor de virutas y aserrín (longitud hasta 4 mm, diámetro hasta 1,5 mm) para garantizar un funcionamiento más eficiente de la peletizadora. La trituración fina se realiza mediante un molino triturador. La materia prima se alimenta desde un ciclón.

En la trituradora, la materia prima se tritura hasta el estado de harina, y luego esta harina a través de transportadores de aire ingresa a los ciclones (el primer ciclón para la separación primaria de la harina de madera del aire, el segundo ciclón para la separación secundaria y final) . Además, después de la separación del aire, la harina de madera se alimenta a un transportador de tornillo sin fin recto. Luego, del transportador de tornillo directo al inclinado al búnker de la prensa de pellets, en el que se instala el mezclador.

Corrección de humedad

Este proceso se llevará a cabo en un dispositivo especial: un mezclador. La corrección del contenido de humedad es muy importante, porque si la materia prima está muy seca (humedad inferior al 8%), entonces el pegado de la materia prima en la prensa de pellets será de mala calidad. Se requiere un mezclador para el ajuste. Si es necesario, suministrará vapor o agua a través de sus canales y la salida será polvo de madera con el contenido de humedad correcto.

Granulación y prensado

Este proceso se lleva a cabo en una prensa de pellets especial. Una vez ajustado el contenido de humedad de las materias primas en el mezclador, pasan al granulador. En él, bajo alta presión de prensa y alta temperatura (250-300 ° C), la materia prima se prensa a través de una matriz especial, a través de la cual, el polvo de madera se pega en gránulos cilíndricos.

Las resinas y el lingin contenidos en la madera triturada son materiales de unión naturales. Este pegamento a alta presión y temperatura pega eficazmente las partículas de materias primas en gránulos. Se instala una cuchilla fija en el granulador, que corta el material terminado exprimido de la matriz en gránulos del tamaño requerido (longitud 10 ... 30 mm, ancho 6 ... 10 mm). Luego, los gránulos se alimentan al enfriador.

Refrigeración de pellets

Los pellets terminados que acaban de salir de la peletizadora están muy calientes, por lo que deben enfriarse. Esta operación se realiza mediante una hielera. Los pellets que entran en la columna de enfriamiento son soplados con aire del ventilador, que "succiona" el aire caliente de los pellets y captura la harina de madera no granulada.

El aire caliente se elimina a la atmósfera y la harina se lleva a un ciclón. Las propiedades físicas y químicas de los pellets de combustible cambian durante el enfriamiento, por lo que adquieren el nivel correcto de contenido de humedad, dureza y temperatura (70-90 ° C). A continuación, los gránulos se envían para su envasado.

Envasado de productos terminados

La etapa final de la producción de pellets de combustible. Desde la columna de enfriamiento a través de una cinta transportadora o raspador, los gránulos terminados se alimentan a la tolva para los productos terminados. La tolva está equipada con balanzas para saber exactamente el peso de la bolsa llena de pellets. Aquí los gránulos granulados se envasan en sacos (10 kg, 25 kg, 50 kg). También los pellets se envasan en sacos grandes (250 kg, 500 kg, 1000 kg).

Este es en realidad todo el proceso de producción.

El residuo final de la combustión de pellets de combustible es ceniza. Su eliminación consiste en limpiar el cajón de cenizas de la caldera. La ceniza se puede utilizar para fertilizar el suelo en su huerto, en su jardín, en macizos de flores, ya que es un excelente fertilizante.

Por lo tanto, debe concluirse que tanto la producción como el uso de pellets de combustible son respetuosos con el medio ambiente y no generan residuos (los residuos pueden utilizarse con fines útiles).

Cómo hacer un granulador para la producción de pellets de combustible con sus propias manos.

Para hacer pellets por su cuenta, debe ensamblar una máquina especial. En apariencia, y técnicamente, recuerda algo a una poderosa picadora de carne. Es decir, se vierte el aserrín en la tolva, luego un potente taladro los aprieta a alta presión y se obtienen gránulos a la salida. Posteriormente, se secan y se envasan en bolsas u otros recipientes. No se utilizan materiales e ingredientes adicionales para la producción de pellets, solo se necesita presión y humedad, los aglutinantes necesarios ya están en la madera. Materiales y herramientas para el montaje del granulador:

- motor poderoso; - reductor (se utiliza transmisión por cadena); - matriz; - ruedas helicoidales; - dos cilindros (hechos de tubos); - esquina para crear un marco; - molinillo - soldadura; - taladro y otras herramientas.

Comparación de tecnologías de producción de pellets

De madera

Etapas de la producción de pellets de madera:

1. Trituración gruesa de residuos de madera en un molino de martillos.
2. Secado de madera cortada en secadora.
3. Trituración fina (llevar al estado de polvo de madera).
4. Control de la humedad en el mezclador (si es necesario, suministro de vapor o agua).
5. Compresión y granulación de pellets de combustible en una prensa de pellets.
6. Enfriamiento de gránulos cilíndricos terminados en un enfriador (temperatura 70-90 ° C).
7. Empaquetado y empaquetado de productos terminados en bolsas.

De aserrín

La producción de gránulos a partir de aserrín es la siguiente:

1. Seque el aserrín para que su contenido de humedad no supere el 12%.
2. Tome un colador y tamice el aserrín para que no entren residuos (piedras pequeñas, hojas, etc.) en el granulador.
3. Molienda de aserrín en un molino de martillos.
4. Si la humedad es inferior al 8%, el aserrín triturado debe introducirse en el mezclador (aumente la humedad al 8-10%).
5. Granulación de pellets de aserrín.
6. Enfriamiento y secado de gránulos en una hielera.
7. Envasado de pellets de aserrín en bolsas de papel.

De paja

Producción de pellets de paja:

1. Picado de paja (longitud hasta 4 mm).
2. Re-trituración en un molino triturador.
3. Secado en secadora.
4. Control de humedad de la paja picada en el mezclador (suministro de agua o vapor).
5. Prensado y granulación de harina de paja.
6. Enfriamiento de pellets de paja en una hielera.
7. Envasado de pellets de paja.

De la losa

Los gránulos de losa se producen de la siguiente manera:

1. Procesamiento de losas en una astilladora (longitud de viruta hasta 50 mm).
2. Trituración de astillas de madera en un molino de martillos.
3. Secado de astillas en un tambor de secado (contenido de humedad del 8% al 12%).
4. Trituración fina en un molino triturador (al estado de polvo de madera).
5. Control de la humedad en el mezclador (si la humedad es inferior al 8% se suministra vapor o agua).
6. Granulación de losas de harina de madera en prensa de pellets.
7. Enfriamiento de gránulos de placas cilíndricas.
8. Embalaje de pellets de losa en sacos.

De turba

La tecnología para la fabricación de pellets de combustible de turba es la siguiente:

1. Es necesario colocar la turba para que se seque de forma natural.
2. Debe limpiarse de escombros (raíces de plantas, follaje, piedras).
3. Trituración de turba en una máquina trituradora.
4. Seque la masa de turba en un secador hasta un contenido de humedad no superior al 12%.
5. Vuelva a moler (trituración fina) en un molino triturador.
6. Alimente la masa de turba triturada en una prensa de pellets con un mezclador incorporado para granulación de turba y tratamiento con vapor.
7. Enfríe los gránulos de turba en una columna de enfriamiento.
8. Empaque los pellets de combustible terminados en bolsas.

¿Qué se puede hacer con aserrín?

Primero, descubramos por qué los pellets de madera ganaron popularidad tan rápidamente. Entonces:

• Entre todos los tipos de combustibles sólidos, son los más prácticos y convenientes para almacenar, mover y cargar en la planta de calderas.
• Las calderas de pellets no requieren intervención más de 1 vez por semana y están completamente automatizadas. La duración de la combustión está determinada solo por el volumen de la tolva, donde se vierten los pellets de combustible.
• El aserrín es muy común como desecho de varios sitios de carpintería y empresas enteras, y después de prensado en gránulos, tiene un valor calorífico excelente y un bajo contenido de cenizas.
• En la fabricación de pellets, no hay varios aditivos químicos, el combustible es absolutamente respetuoso con el medio ambiente.
• Los pellets de madera se pueden producir de forma independiente, proporcionándote una fuente de energía barata.

Cuando se almacenan, los pellets de madera ocupan menos espacio que la madera o el carbón y se pueden empaquetar en bolsas y apilar de manera ordenada.

¡Importante! Los lugares donde se almacenan los pellets deben estar equipados de acuerdo con las reglas de seguridad contra incendios.

El aserrín y las virutas como materia prima para la producción de pellets son los más convenientes y asequibles para muchos propietarios de fincas privadas. Sin embargo, para obtener gránulos de alta calidad, se imponen algunos requisitos a las materias primas:

• Madera blanda, de ella proviene el mejor combustible. Si tiene maderas duras o mucha corteza, debe mezclarlas para lograr una buena resistencia de los pellets y un bajo contenido de cenizas.
• Las virutas o los desechos grandes no deben quedar atrapados en las virutas; los gránulos están hechos de aserrín pequeño.
• Humedad. Su indicador debe estar dentro del 12%, de lo contrario los cilindros pueden desmoronarse durante la fabricación, y durante la combustión, la biomasa húmeda reducirá la eficiencia de su caldera.

El aserrín demasiado húmedo, que es muy difícil de secar o requiere más calor del que puede generar por sí solo durante la combustión posterior, es útil para otro propósito. Por ejemplo, la producción de briquetas con secado al aire libre, como se muestra en el video.

Es decir, antes de iniciar el ciclo tecnológico, se deben preparar adecuadamente las virutas y el aserrín. Recuerde que las materias primas de baja calidad producirán los mismos pellets hechos a mano que cargará en la caldera de su hogar.