Co je stroj na pelety na biomasu? Pracovní princip, typy matric a výstupní data

Co vlastně dělá stroj na pelety na biomasu

Stroj na pelety z biomasy je mechanický lis, který přeměňuje volné organické zbytky - piliny, hobliny, kůru, slámu, rýžové slupky, arašídové skořápky, kukuřičné klasy, stonku bavlny - na husté válcovité pelety. Komerční palivové pelety se vyrábí ve dvou standardních průměrech, 6 mm a 8 mm, a hotovým produktem je volně tekoucí tuhé palivo, které lze skladovat v silech, pytlovat nebo přepravovat šnekovým dopravníkem bez segregace.

Zhušťování je fyzikální proces, nikoli chemický. Pod tlakem matrice přírodní lignin v surovině měkne, proudí mezi částicemi a při ochlazení znovu tuhne, čímž se pelety spojí bez přidaného lepidla. Výběr suroviny, velikost částic a kontrola vlhkosti jsou proto důležitější než jakákoliv přísada.

Pracovní princip a kompresní poměr

Rozemletý materiál je přiváděn gravitačně nebo nuceným podavačem do lisovací komory. Válečky se převalují přes matrici a vtlačují materiál do zkosených otvorů. Každý otvor funguje jako malá vytlačovací matrice: tření o stěnu ohřívá materiál a vytváří zpětný-tlak, který dodává peletám povrchovou tvrdost. Řídicí geometrickou hodnotou je kompresní poměr, vyjádřený jako efektivní délka díry dělená průměrem díry. Piliny z měkkého dřeva se běžně lisují v poměru přibližně 1:5 až 1:6, zatímco tvrdé dřevo a zbytky s vysokou{9}}hustotou potřebují 1:7 až 1:8. Příliš nízký poměr vytváří měkké, prašné pelety; příliš vysoký poměr zvyšuje teplotu formy a zatížení motoru, aniž by se zlepšila životnost.

Konfigurace prstencových a plochých matric

Na trhu dominují dvě geometrie lisu. V prstencovém lisovacím stroji je lisovník svislý válec a válečky jsou namontovány uvnitř něj nebo u větších velikostí mimo něj; osa matrice je vodorovná a materiál je vymrštěn směrem ven odstředivou silou. Prstencové lisovací stroje dominují výkonům nad zhruba 700 kg/h, protože velká plocha lisovnice rozkládá zatížení, rozložení tlaku je rovnoměrné a lisovnici lze vyměnit jako jeden plášť.

Stroj s plochými matricemi používá horizontální matrici se dvěma nebo třemi válci běžícími na ní. Jeho předností je krátká dráha materiálu, snadné pozorování lisovací komory, nízký rozběhový moment a nízká cena při malé kapacitě; jeho limity jsou menší otevřená plocha matrice, vyšší jednotkové zatížení matrice a tendence k nerovnoměrnému opotřebení. Pro výrobu ve farmářském a dílenském měřítku pod přibližně 500 kg/h je obvykle praktickou volbou lis s plochými matricemi.

Příprava suroviny před peletizací

O tom, zda bude peletovací stroj fungovat podle jmenovitého stavu, rozhodují tři proměnné. První je vlhkost: materiál nad asi 18 % nedosáhne lisovací teploty a jednoduše se vymačká jako kaše, takže musí být vysušen na 12 % až 15 % podle referenčního sucha v peci-. Obsah vlhkosti se určuje metodou pece popsanou v ISO 18134-3. Druhým je velikost částic, normálně 3 mm až 5 mm získaná sítem s kladivovým mlýnem; Nadměrné třísky přemosťují v podavači, zatímco prach pod 1 mm klouže kolem válců. Třetí je kontaminace – písek, kameny a kov zvyšují obsah popela a ničí životnost matrice, takže magnetická separace a tam, kde je to relevantní, odkamenovač jsou součástí řady spíše než volitelnými doplňky.

Limity kvality pelet jsou definovány normou EN ISO 17225-2

Kvalita pelet není věcí názoru; je to odstupňovaná specifikace. EN ISO 17225-2 přiřazuje dřevěné pelety třídám A1, A2, B a I1 až I3 pro průmyslové použití a stroj je jen tak dobrý, jakou kvalitu dokáže trvale udržet. Základní limity jsou uvedeny níže.

Mechanická odolnost je měřena podle ISO 17831-1 a je to jediné číslo, které nejspolehlivějším způsobem odráží stav formy, kompresní poměr a vlhkost suroviny. Mlýn, který vyrábí 6 mm pelety těsně nad podlahou trvanlivosti, bude normálně produkovat méně jemných částic při manipulaci než mlýn, který provozuje příliš dlouhou matrici při vysoké teplotě.

Opotřebitelné díly a provozní hospodárnost

Matrice a válečky jsou spotřební materiál. Dobře{1}}vyrovnaná sada lisovacích nástrojů v lince na dřevo obvykle běží 800 až 1500 hodin, než je přebroušena nebo vyměněna, a válec se několikrát v tomto intervalu otočí. Náklady na tunu pelet dominuje spotřeba elektřiny, matrice a válce, nikoli pořizovací cena. Dvě praktická pravidla udržují tyto náklady na nízké úrovni: udržujte stálou vlhkost suroviny, protože každá vlhkostní vychýlení stojí teplo a kapacitu, a kontrolujte opotřebení otvoru v matrici spíše než zrakem, protože opotřebovaný otvor se projevuje pouze jako klesající tvrdost pelet dlouho předtím, než je viditelný.

Často kladené otázky

Q:Potřebuje peletizace pojivo, jako je škrob nebo melasa?
Odpověď: Ne. Lignin ve dřevě a slámě měkne zhruba při 70 až 110 C pod tlakem a působí jako přírodní pojivo, takže pro dřevěné pelety není potřeba žádná přísada. Pojiva přicházejí v úvahu pouze pro materiály s velmi nízkým-ligninem, jako jsou některé trávy, a mění popel a výhřevnost paliva.

Q:Co se stane, když je surovina příliš mokrá?
Odpověď: Materiál s vlhkostí vyšší než 18 % nemůže dosáhnout lisovací teploty, takže se vytlačuje jako měkký, popraskaný pramen a peleta nesplňuje požadavky na trvanlivost podle EN ISO 17225-2. Linka musí před lisováním vysušit materiál na 12 % až 15 %, proto je sušička součástí procesu spíše než samostatnou možností.

Q:Je 6 mm peleta lepší než 8 mm?
A: Oba jsou uznávané průměry paliva. 6 mm pelety jsou vhodné pro malá kamna a husté obytné hořáky a jsou citlivější na jemné částice; 8mm peleta má nižší poměr povrchu-k-objemu, lépe se balí ve velkém a je preferována ve velkých průmyslových kotlích a hromadné dopravě.

Q:Kolik energie spotřebuje peletovací stroj na tunu?
A: Lis sám čerpá řádově 30 až 60 kWh na tunu hotové pelety v závislosti na tvrdosti suroviny, poměru lisu a vlhkosti a kompletní linka včetně drtiče, sušičky, chladiče a dopravníků čerpá podstatně více. Detektor kovů v přívodní dráze není příslušenstvím; jediný ocelový fragment může stát matrici.

Q:Jak často se musí matrice vyměňovat nebo přebrušovat?
Odpověď: Typická životnost matrice na dřevo je 800 až 1500 hodin. Sledujte průměry otvorů v matrici a trvanlivost pelet společně; když životnost klesne a průměr otvoru překročí toleranci, matrice se přebrousí, aby se obnovil kompresní poměr, nebo se rovnou vymění.