Самодельный гранулятор кормов. Гранулированный комбикорм в домашних условиях. Следует помнить, что

Топливные пеллеты - отличный и недорогой источник топлива. Они хороши тем, что с помощью них могут работать автоматические системы отопления, чего нельзя сказать о дровах. Пеллеты засыпают в специальные бункеры котлов, которые в автоматическом режиме подают нужное количество гранул в печь. В результате нет потребности постоянно следить за огнем.

Топливные пеллеты производят из отходов древесины, зачастую это опилки, которые в большом количестве образуются на деревообрабатывающих предприятиях. Помимо этого существуют специальные дробильные машины, которые превращают ветви деревьев и прочие крупные древесные отходы в опилки и затем из них также делают пеллеты.

Для того чтобы делать пеллеты самостоятельно, нужно собрать специальную машину. С виду, да и технически, она чем-то напоминает мощную мясорубку. То есть опилки засыпают в бункер, затем мощный бур их сдавливает под большим давлением и на выходе получаются гранулы. Впоследствии их сушат и упаковывают в мешки или другую тару. Никаких дополнительных материалов и ингредиентов для производства пеллетов не используется, здесь необходимо лишь давление и влага, необходимые связывающие вещества уже есть в древесине.

Материалы и инструменты для сборки гранулятора:
- мощный двигатель;
- редуктор (используется цепная передача);
- матрица;
- червячные колеса;
- два цилиндра (делается из труб);
- уголок для создания рамы;
- болгарка;
- сварка;
- дрель и прочий инструмент.

Процесс сборки гранулятора:

Шаг первый. Создаем раму устройства
В первую очередь нужно сварить раму, на нее будут крепиться впоследствии все необходимые элементы устройства. Рама должна быть крепкой, ее можно сделать из уголка, швеллеров и прочих материалов, сечение должно быть не менее 25Х40 мм. Предварительно нужно определиться, где что устанавливать и просверлить соответствующие отверстия под агрегаты. Под двигатель понадобится преварить площадку из листа металла.

Если устройство будет передвижным, то его можно оснастить колесами, так как оно будет довольно тяжелым и просто так его переместить будет затруднительно.

Шаг второй. Соединяем двигатель с гранулятором
Для соединения двигателя и гранулятора могут использоваться редукторы различного вида, конкретно в этом случае используется цепная передача. Важно правильно рассчитать передаточное соотношение звездочек, так как для работы устройства требуется довольно таки высокая мощность.

Шаг третий. Принцип работы гранулятора
Представленный автором гранулятор работает очень просто. Он состоит из цилиндра, в котором находится так называемая матрица. Эта матрица представляет собой лист металла толщиной не менее 8 мм, в котором насверлены отверстия. Диаметр отверстий составляет 8-10 мм, именно такого диаметра будут получаться пеллеты на выходе.

Отверстия по форме представляют собой усеченный конус, благодаря этому древесина сжимается постепенно, что обеспечивает повышенную производительность устройства.

Далее эта матрица устанавливается на вал гранулятора, соединение происходит за счет шпонки и муфты, которая крепится болтами. Сверху же матрицы устанавливается вал с двумя шестерными (колесиками), этот вал вращается синхронно с матрицей, то есть ведущим звеном является матрица. Когда в бункер попадают опилки, они проходят между матрицей и колесиками вала, сжимаются и затем уже с другой стороны выдавливаются готовые гранулы.

Чтобы обеспечить наилучшую производительность устройства, сырье необходимо смачивать до нужной влажности. Однако важно помнить, что чем больше будет давление, с которым будет сжиматься древесина, тем качественнее будут получаться пеллеты. Но большие нагрузки и быстрее изнашивают устройство, так что нужно выбрать оптимальную позицию.

На видео можно увидеть, как работает подобное устройство, но не это конкретно. Здесь нет редуктора, вал двигателя напрямую соединен с валом гранулятора. Сам же гранулятор представляет собой мощную мясорубку (в нашем случае «дереворубку»). На выходе этот древесный «фарш» отрезается специальным ножом из куска металла, который прикреплен к валу. Благодаря этому получаются гранулы нужной длины.

Большую часть оборудования, которое продается на рынке и отличается высокой стоимостью, можно сделать самостоятельно. К таким устройствам относится и гранулятор корма. Своими руками его сделать не сложно, достаточно разобраться, как он работает.

Применяя гранулы, можно разнообразить рацион животных, сохраняя при этом все питательные и полезные вещества корма. Заводские экземпляры имеют высокую производительность, но стоят недешево, поэтому затраты предпринимателя на приобретение окупятся не так быстро, как хотелось бы. Целесообразнее сделать гранулятор самому. Его себестоимость не так высока, что позволит вам сэкономить.

Как устроен гранулятор

Все устройства для произведения гранул условно разделяют на две группы: с кольцеобразной и плоской матрицей. Чаще всего используются аппараты последней группы. В их основании находится сварная часть, на нее устанавливается привод и редуктор с узлом. Он выступает в качестве электродвигателя с требуемой производительностью.

В процессе изготовления потребуются работы по сварке. Вам нужно будет использовать определенные готовые детали, которые подбирают в зависимости от габаритов узла.

Сборка деталей

Собирать гранулятор корма необходимо с основания. Перед началом работ нужно подготовить прокат из стали или лист прямоугольной формы с сечением 25×40 мм. Болгаркой или ножовкой следует раскроить его на элементы. С помощью сварочного аппарата все части основания нужно соединить. Должна получиться определенная рама с участками, на которых будут крепиться электродвигатель и узел.

Если гранулятор задумывается мобильным, к уголкам нижней конструкции можно приделать колесики на соединении болтами или с помощью сварки.

Как устроен механизм

Редуктор и емкость, в которую крепится матрица и несколько приделанных шестеренок, представляют собой рабочий узел. Он соединяется с электродвигателем при помощи цепной передачи.

Металлический диск, который является матрицей, должен иметь толщину не меньше восьми миллиметров. В нем нужно проделать дырочки, диаметр которых будет соответствовать габариту пеллет – это примерно десять миллиметров. Форма дырочек должна представлять собой усеченный конус, чтобы гранулы обжимались постепенно. Так их плотность будет выше независимо от того, какое качество имеет сырье.

По середине диска нужно проделать дырочку с пазом. На нем с помощью шпоночки будет крепиться редуктор.

Корпус устройства

Корпус можно сделать из двух цилиндрических элементов (полых). На них предварительно необходимо проделать прорези. Там будут устанавливаться колеса. Они обеспечивают нужное давление на гранулированную смесь в процессе работы. В нижней части располагается отверстие, через которое выходят цельные гранулы в специальную тару.

Принцип функционирования

Суть работы готового аппарата: диск вращается синхронно с шестеренками, которые расположены на валу. Матрица вращается благодаря приводу редуктора и жесткому креплению диска. Масса, которая попадет через верхнюю часть, проходит сквозь дырочки. При этом она сжимается и происходит уплотнение, из-за чего на выходе получаются довольно твердые цилиндрики средних габаритов.

Низкое качество покупных кормов, стремление оптимизировать затраты заставляют заводчиков сельскохозяйственных животных и птиц задумываться о применении более качественных и экономически выгодных гранулированных комбикормов и изготавливать их в домашних условиях.

Идеальным вариантом в этом случае является бытовой гранулятор для комбикорма, который можно купить или сделать своими руками.

Принцип работы и устройство гранулятора

Аппарат выполняет измельчение, смешивание компонентов комбикорма, взятых в определённых пропорциях, последующее прессование полученной массы в цилиндрические гранулы (пеллеты).

Простейший гранулятор состоит из 4 основных узлов:

Гранулирующий узел. Находится в верхней части устройства. В него входит матрица с отверстиями (именно через них производится выдавливание измельчённой массы).
Подшипниковый узел. Находится под гранулирующим узлом. Состоит из радиальных и роликового упорного подшипников, надетых на вал.
Корпус с маховиком, поддерживающим медленное вращение ведущего вала.
Электродвигатель.

Матрица может быть двух видов, от этого зависит принцип образования гранул:

Цилиндрическая. Представляет собой цилиндрический барабан с отверстиями. Внутри матрицы вращаются роллеры, которые прокручивают поступившую массу комбикорма и заставляют её проходить через отверстия матрицы. На выходе цилиндрические гранулы срезаются ножами.
Плоская. Изготавливается в виде жёсткого диска с круглыми отверстиями, через которые также продавливается корм. Диск надёжно фиксируется к вращающемуся валу. Гранулятор с плоской матрицей способен перерабатывать более твёрдое сырьё.

Устройство работает от электродвигателя или от ручной рукоятки.

Электродвигатель через маховик с клиноременной передачей передаёт вращение валу и установленным на нём гранулирующим и подшипниковым узлам.

Гранулирующий узел – основной элемент, осуществляет:

размельчение, перетирание компонентов комбикорма в муку;
прессование полученной однородной массы;
выдавливание гранул.

Размеры гранул определяется конструктивными особенностями устройства:

диаметр – величиной отверстий в матрице;
длина – расстоянием между лопастью и матрицей.

Топливные пеллеты – это прессованные отходы деревообработки и растительной сельскохозяйственной продукции. На данный момент они являются идеальным твердым топливом, дающим максимум теплоты с единицы объема и позволяющим автоматизировать процесс сжигания. Есть у древесных гранул и другие преимущества перед углем и дровами, вызывающие массовый интерес потребителей. Предлагаем разобраться, чем же они хороши и можно ли изготавливать пеллеты своими руками на станке, сделанном в домашних условиях.

Технология промышленного изготовления

Сразу дадим ответ на второй животрепещущий вопрос: кустарно производить пеллеты можно, но очень непросто. Дело в том, что твердые гранулы диаметром 6-10 миллиметров и до 30 мм в длину получают методом прессования под большим давлением без использования связующих (клеящих) добавок. Этот процесс называется гранулированием, а специальные прессы, применяемые на заводах, носят название грануляторов.

Стоимость подобных аппаратов довольно высока, а ведь они являются лишь составляющей частью производственной линии. Но давайте обо всем по порядку. Итак, для изготовления пеллет используются следующие виды сырья:

разнообразные отходы древесины – стружка, опилки, горбыли и так далее;
стебли зерновых и других сельскохозяйственных культур – солома;
лузга семян гречихи, подсолнечника, пшеницы;
торф.

Справка. Наиболее качественные «белые» гранулы, изображенные на фото, делают из березовых, хвойных и других видов древесины. На втором месте – соломенные изделия, и на последнем – дешевые агропеллеты из шелухи различных культур.

В заводских условиях производство пеллет выглядит так:

Первичное сырье направляется в дробилку, где перерабатывается до мелкой фракции.
Следующий этап – сушка. Частицы сырья доводятся до влажности 10% в барабанных либо аэродинамических сушилках.
Главная стадия технологического процесса – грануляция. Смесь обрабатывается паром и продавливается сквозь множество калиброванных отверстий под давлением около 300 Атм.
Полученные топливные гранулы охлаждаются и подаются на упаковку в мешки либо специальные автомобили (в зависимости от заказа и способа доставки).

Как уже было сказано выше, связующие составы в сырье не добавляются. Частицы слипаются в одну массу благодаря природному клею – лигнину, выделяющемуся при сильном сжатии материала. В результате получается высокоэффективное горючее для котлов с теплоотдачей от 4,5 до 5 кВт с 1 кг, влажностью не более 8% и максимальной зольностью 4%.

Примечание. Остаток золы при сжигании высококачественных белых гранул – не выше 0,5%. Это значит, что количество отходов с 1 тонны таких пеллет составит всего 5 кг, а топка и теплообменник котла практически не покрывается сажей.

Так выглядят агропеллеты

Преимущества гранул перед дровами

В предыдущем разделе мы обозначили некоторые достоинства пеллет. Теперь предлагаем выделить все их плюсы по сравнению с недорогим твердым топливом - дровами:

благодаря высокой плотности и небольшой влажности удельная теплота сжигания гранул достигает 5 кВт/кг, в то время как высушенная древесина даст 4,5 кВт максимум;
по тем же причинам КПД пеллетных котлов отопления составляет 80-85% против 75% у традиционных дровяных;
мелкая структура и прочность гранул позволяют автоматизировать процесс подачи топлива и управления горением;
поскольку производители не используют для изготовления гранул химических добавок, горючее по экологичности не уступает дереву;
низкая зольность (у древесных изделий – 0,5-1%, у агропеллет – до 4%) дает возможность увеличить интервал между чистками теплогенераторов до 7 дней.

Важный момент. Дерево высыхает до влажности 15% в течение 2 лет, поэтому домовладельцы редко занимаются сушкой и топят свежесрубленными дровами. Реальная теплоотдача в этом случае составляет 2-2,5 кВт/кг с поправкой на КПД котла. Сколько при этом образуется золы и сажи, легко определить по ежедневной очистке агрегата.

Недостатки у пеллет тоже есть. Топливо стоит в 2,5-3 раза дороже свежесрубленных дров, настолько же выше цена автоматизированных теплогенераторов по сравнению с обычными ТТ-котлами. Львиная доля этой стоимости припадает на пеллетную горелку и электронный блок управления.

Покупать пеллеты нужно в запаянных мешках либо организовать в домашних условиях сухое место для хранения, например, закрытую емкость. В отличие от древесины, напитавшиеся влагой гранулы попросту рассыпаются в труху и для дальнейшего использования не годятся.

Как сделать станок для пеллет

Здесь подразумевается пресс – гранулятор, который превращает сырье в небольшие цилиндрические изделия. Главный элемент этой установки – стальная матрица с отверстиями, сквозь которые продавливается высушенная масса опилок. По способу прессования станки делятся на 3 группы:

Высокопроизводительный пресс с матрицей в виде плоского кольца. Внутри него установлены 2 или 3 катка, вдавливающие сырье в прессовальные отверстия, как показано ниже на схеме.
С матрицей в виде плоской плиты круглой формы. Два катка, закрепленные на общей оси, продавливают опилочную массу, подаваемую сверху.
Шнековые агрегаты – экструдеры. Принцип работы схож с бытовой мясорубкой, где смесь проталкивается через матричные отверстия шнеком.

Невзирая на высокую производительность, первый тип станков не подойдет для прессования пеллет своими руками. Причина – сложность изготовления установки. Но если вы планируете делать бизнес на этом топливе, то такой пресс даст хорошую рентабельность, поскольку способен гранулировать разнообразные отходы в больших количествах.

Чтобы сделать второй тип пресса, вам понадобятся следующие детали и элементы:

плоская матрица из закаленной высокоуглеродистой стали с отверстиями Ø6 мм;
катки из такого же металла с прорезями (показаны ниже на чертеже);
вал и 2 подшипника для установки катков;
корпус из стальной трубы;
вертикальный вал, передающий вращение от редуктора матрице;
редуктор (можно от заднего моста легкового авто);
электродвигатель мощностью не менее 4 кВт.

Трудность заключается в том, что матрица и катки делаются на металлообрабатывающем производстве, располагающем токарным, фрезерным и шлифовальным оборудованием плюс необходима печь для закалки. О нюансах изготовления самодельных деталей и марках применяемых сталей рассказано в следующем видео:

Эту же проблему придется решать, если вы задумали своими руками собрать шнековый гранулятор для пеллет. Только здесь потребуется выточить дорогостоящий шнек, а вместо закалки выполнить цементацию поверхности, иначе он разломится в процессе работы.

Совет. Самостоятельно изготавливая оборудование для производства пеллет, даже не пытайтесь ставить детали из «сырого» металла. Из-за большого давления на материале роликов быстро появится выработка, а рабочая поверхность шнека «оближется» почти сразу.

Чтобы собрать прессовальный станок, нужно сварить раму из профильной трубы или уголков, куда впоследствии закрепляется двигатель с редуктором, а в верхней части – корпус самого гранулятора. Вал электродвигателя и хвостовик редуктора соединяются ременной передачей с таким расчетом, чтобы матрица вращалась со скоростью не больше 100 об/мин. Подробнее о процессе сборки рассказывается в видеоматериале:

Заключение

Судя по отзывам домашних умельцев на различных форумах, собственноручное изготовление станка для прессования пеллет особой выгоды не приносит даже тем, кому опилки достаются практически даром. Ведь сделать гранулятор недостаточно, нужна еще сушильная машина, изображенная на фото. Без просушки выдавить лигнин и склеить древесные частицы не удастся, гранулы будут распадаться. Предположим, вы смастерили барабанную сушилку из бочек, но для ее работы потребуется тепловая пушка, а это затраты энергоносителей и средств.

Есть и другой путь: найти рынок сбыта, приобрести готовый шнековый гранулятор и давить на нем пеллеты для себя и заказчиков. Но производство малыми партиями опять-таки невыгодно из-за большой себестоимости продукции и ваших временных затрат. Подробный экономический расчет проведен экспертом в очередном видео:

Не везде дрова или уголь — доступное топливо, а вот отходы деревообрабатывающей промышленности или сельского хозяйства найти можно, пожалуй, везде. Давно замечено, что горят они, может, чуть хуже, но отапливаться ими вполне можно. Только просто насыпать опилки или солому очень неудобно. Поэтому придумали их перерабатывать и прессовать в брикеты или гранулы. Для топливных гранул — пеллет — есть даже специальные котлы. При хорошем топливе они обслуживаются (выгребают золу) раз в месяц. Самая хорошая новость состоит в том, что вполне можно сделать пелеты своими руками. Для этого потребуется достаточно много оборудования, но основа — гранулятор (экструдер или пеллетайзер). Без него никак.

Что такое пеллеты и каких видов они бывают

Пеллеты — это топливные гранулы, которые изготавливаются из отходов деревообрабатывающей промышленности, некоторых остатков растениеводства (солома, лузга подсолнечника, гречихи и т.п.) и даже из куриного помета. Технология их производства такова, что никаких добавок и связующих не требуется. То есть, это абсолютно безопасное и стопроцентно натуральное топливо, которое к тому же сделано из отходов.

Пеллеты — хорошее топливо

Так как сырье для топливных пеллет может быть разным, то и характеристики топлива различны. Делят пеллеты на три категории:

Белые. Это топливо премиум класса с наивысшими характеристиками (и ценой). Названо так за характерный цвет — светло-желтый, почти белый. Но цвет вторичен, первичны характеристики и главная — очень низкая зольность. После сгорания белых пеллет золы остается не более 0,5% от объема топлива. Чистить котел надо будет очень редко. Белые топливные гранулы получают из стружки без коры и других посторонниз включений. Как правило, это столярное или мебельное производство.
Серые. Сырье для этого типа пеллет может содержать некоторый процент коры, хвои и некоторых других посторонних примесей. Но зольность при этом не должна быть более 1,5%.
Промышленные или темные пеллеты. Этот вид топливных гранул делают из соломы или жмыха в чистом виде или с добавлением древесных отходов. Зольность этого типа топлива намного выше, чем описанных выше, тем не менее, она не может быть выше 5%.

Белые и серые пеллеты используются для индивидуального отопления. Их еще называют «первого класса» или первокассными. Они имеют диаметр 6-8 мм, плотность примерно 600 кг/м 3 , количество выделяемого тепла — около 4,7 кВт/ч. Сжигаются они в специальных котлах, которые так и называются — пеллетные. Обычно это оборудование очень требовательно к качеству топлива. Кроме малой зольности предъявляются требования и по целостности гранул, и по отсутствию пылевидной фракции. В противном случае горелка пеллетного котла забивается, котел отключается. Промышленные пеллеты сжигаются тоже в специальных печах, но они имеют абсолютно другое строение и намного большие объемы.

В принципе, любые пеллеты можно засыпать в твердотопливные котлы, только их обычно используют на стадии тления. Когда печь уже разогрета, засыпают некоторое количество гранул.

Технология производства

Для любого хозяина идея превратить отходы в топливо, или даже на этом заработать денег, является привлекательной. В принципе, сделать пеллеты своими руками реально, но ожидать от них промышленного качества не стоит. Заставить на работать импортный пеллетный котел на самодельных гранулах вряд ли получится, но самодельный или твердотопливный агрегат отлично с ними справляется.

Технология производства древесных пеллет состоит из нескольких последовательных этапов:

Крупное дробление сырья. Фрагменты должны быть не более 1,25 см 3 . Это подготовка для более качественной сушки. Для этой операции нужна дробилка.
Сушка в сушильной камере. Сырье доводят до влажности 8-12%. Камеры есть разных типов, в некоторых используют прямой нагрев (в сушильную камеру подается раскаленный воздух из топки), в других греется теплообменник, а от него — воздух в сушилке. Второй вариант менее эффективен, но в этом случае исключена возможность попадания сажи в сырье. Даже небольшое количество сажи способно окрасить щепу. В результате по качеству пеллеты могут относится к «белым» (если использовали соответствующее сырье), а по цвету — к серым.
Мелкое дробление. Просушенную древесину подают в дробилки (обычно молоткового типа). На выходе фрагменты древесины имеют размеры на более 1,5 мм для белых и серых пеллет, и 4 мм для промышленных.
Увлажнение. Древесные волокна с малой влажностью не смогут склеиться. Потому их увлажняют. Если используются отходы сосны, ели, впрыскивается вода. Сырье из твердых пород — дуба, березы, бука — обрабатывается горячим паром.
Прессование. Тут работают прессы разных конструкций. Сырье продавливается через матрицу (плоскую или круглую), которые и формируют цилиндры заданных размеров.
Охлаждение. Под воздействием высокого давления пеллеты нагреваются до 70-90°C. В таком состоянии они легко крошатся, потому их оставлют остывать.
Готовые гранулы просеиваются (от остатков не склеившихся частиц) и фасуют.

Как видите, процесс многоступенчатый, требует довольно большого количества оборудования. Тем не менее, при наличии дешевого или бесплатного сырья производить пеллеты своими руками выгодно.

Особенности производства пеллет из соломы

Сделать пеллеты из соломы проще. Она изначально идет сухой, потому этап сушки отсутствует. Если же есть мокрая солома, ее сушат в естественных условиях на солнце, а затем измельчают и подмешивают к сухой, добиваясь тем самым требуемой влажности исходного сырья перед прессованием.

Легче происходит и измельчение. Для этого требуется соломорезка, которая сразу нарезает сырье на фрагменты требуемой длины. Так что измельчение тоже проходит за один раз. После доведения массы до требуемой влажности, ее продавливают через пресс. И тут все проще: так как сырье более мягкое, усилий требуется меньше. Менее мощное оборудование — меньшие затраты. При этом производительность линии может быть высокой.

Как видите, оборудования для производства пеллет из соломы требуется меньше, да и затрат времени и энергии тоже меньше.

Самодельные грануляторы

Хоть оборудования для производства пеллет требуется много, основное устройство — гранулятор. С его помощью из сырья формируются пеллеты. Есть несколько моделей грануляторов:

Самый простой по строению шнековый экструдер. Его часто делают для прессовки комбикормов, но можно использовать и для изготовления топливных гранул из мягкого сырья. Если вам необходимо сделать оборудование для производства пеллет, это — самый простой вариант. При условии, что вы умеете обращаться с токарным станком и сварочным аппаратом.

Самодельный шнековый гранулятор

Как и в любом оборудовании подобного типа у шнекового гранулятора есть матрица. В данном случае она похожа на сетку мясорубки, только сделана из пластины намного более толстой. Второй важный узел — шнековый вал. Все эти детали можно сделать своими руками. Как — описывать словами бесполезно, смотрите в видео.

Изготовление матрицы под готовый шнек.

Шнек и матрицу «упаковывают» в корпус или гильзу. Как ее сделать, смотрим в следующем видео.

После сборки основного узла надо установить мотор с редуктором, бункер, в который будет подаваться измельченная солома. Можно запускать.