Надо напомнить, что есть ещё мезга льна, солома, лузга подсолнечника, лигнин. По способу прессовки конечный продукт разделяется на гранулы и брикеты. Теперь многим понятно, что, как правило, опилки предварительно надо высушить, а затем прессовать.
Гранулы получаются продавливанием опилок через фильеры диаметром 6-8 мм. Брикеты могут получаться прямым прессованием на гидравлическом или механическом прессе. Кроме того, можно использовать метод шнекового прессования, когда продукция выходит непрерывно (как на мясорубке).
Подавляющая масса потенциальных потребителей оборудования по переработке опилок не имеет полного представления о плюсах и минусах того или иного метода утилизации древесных отходов. Спрос на топливные гранулы и брикеты в странах Европы постоянно высокий сушилка рапса и нет предпосылок к насыщению.
Существует мнение, что за рубежом пользуются большим спросом только гранулы. Однако спрос на топливные брикеты в Европе также постоянно высок и цены на него непрерывно растут и они не меньше, чем за гранулы. Брикеты, выполненные методом шнекового прессования, более предпочтительны у покупателей по сравнению с простой прессовкой и имеют более высокую цену.
Автору этой статьи приходится выдерживать атаки представителей зарубежных фирм, желающих закупать брикеты. Причем география этих представителей от Саудовской Аравии до Испании и Швеции. От России, Прибалтики, Польши обращаются, как правило, посредники. Далее проведем короткое сравнение преимуществ и недостатков производства гранул и брикетов (брикетов, выполненных шнековым прессованием):
1. Оборудование для производства гранул более сложное и, естественно, более дорогое. Ремонты такого оборудования так же сравнительно дороги и выполнить ремонт можно только на заводах-производителях измельчитель соломы. Можно перечислить предприятия, которые испытывают огромные трудности из-за этого.
Пресса для производства брикетов при той же производительности на 30-50% дешевле грануляторов. В технической литературе признано, что самые лучшие показатели по удельным капитальным затратам имеют шнековые пресса.
Узкое место у пресса – это шнек, который в настоящее время вырабатывает около 50 тонн брикетов и требует замены. Замена шнеков – простая операция, которая выполняется за 10 — 15 минут. Цена нового шнека около €300, реставрация на порядок дешевле. Уже достигнут ресурс шнека в 100 тонн на дубовых опилках.
2. Требования к сырью, то есть к опилкам, у гранул более высокие, чем у брикетов. Требуется дополнительный тонкий помол. Не допускаются заметные примеси коры.
При шнековом прессовании требования к опилкам значительно менее строгие. Крупная стружка, отдельные кусочки размером до 10 мм, кора – всё это не мешает работе пресса.
3. Экономически оправданным при производстве гранул является производительность не менее 1.5 тонны в час по выходу, то есть на входе надо иметь как минимум 6-8 м3 опилок в час. Такой объем производства опилок характерен для сравнительно крупных комбинатов. Для небольших участков такое оборудование и недоступно и не будет обеспечено сырьём.
4. Экспорт гранул из России в страны Европы составляет десятки тысяч тонн. Так как гранулы сравнительно непрочны, то все чаще покупатель обращает внимание на крошки в герметичной таре (биг-бегах), которые образуются во время необходимых перегрузок гранул при транспортировке покупателю (таких перегрузок оказывается 6-8). Европейские стандарты содержат высокие требования по прочности при транспортировке. Очень большой спрос обязывает европейских покупателей пока терпимо относиться к этому недостатку.
Брикет, полученный методом шнекового прессования, кроме высокой плотности (1.1-1.2 т/м3) имеет упрочняющую корку на поверхности. Брикеты практически не дают крошки и могут транспортироваться в два яруса. Корка на поверхности уменьшает проникновение влаги в брикет.
5. Энергичные производители грануляторов (основного узла) уже давно начали кампанию по продвижению своей продукции на рынки. Одновременно начаты работы по механизации подачи гранул в топливные котлы. Все это создало большой спрос на топливные гранулы. В Европе все чаще начинают работать тепловые станции только на гранулах.
По нашей инициативе ведутся работы по разработке конструкций автоматической резки брикетов для механизированной подачи в топки тепловых станций. Удачное решение этого вопроса, а проект, очевидно, будет реализован, резко расширит рынок брикетов.
< p>Так в чем же секрет большой популярности гранул в настоящее время?
Повторяю, топливные брикеты также имеют неограниченный спрос, даже имея довольно скромную рекламу. Производителей же брикетов, особенно шнекового прессования, в России, Украине и Белоруссии можно перечислить. Другой крупной проблемой является сушка опилок до необходимых 10-12% влажности. Простое и экономически оправданное решение позволило бы резко увеличить выпуск и гранул и брикетов.
Используемое топливо для сушки – в основном древесные отходы. Иногда используется мазут (итальянские установки), дизельное топливо (установки восточной Европы), керосин (японские установки). Древесные отходы, безусловно, экономически наиболее привлекательны как топливо.
Теплогенераторы, работающие на древесных отходах, могут иметь две принципиальные схемы:
1. дымовые газы попадают прямо в отделение сушки;
2. дымовые газы проходят через теплообменник, и в отделение сушки попадает чистый нагретый воздух.
Каждая из этих схем имеют и плюсы и минусы.
При прямой подаче топочных газов в сушильное отделение между теплоносителем и опилками большая разность температур, что повышает эффективность сушки. Однако, высокая температура создает опасность пожара. Дымовые газы, охлаждаясь, оставляют в опилках много сажи, что повышает остаточную зольность опилок. Некоторые европейские стандарты требуют, чтобы зольность не превышала 0.8%.
При прохождении дымовых газов через теплообменник проблема возгорания опилок практически снимается. Нет осаждения сажи. Однако температуру на входе в сушильное отделение нельзя поднять выше 1500С. Теплогенераторов, работающих на древесных отходах и подающих воздух через теплообменник, установочной тепловой мощностью выше 500 кВт пока нет.
Как отмечено выше, экономически оправданным для гранул является выпуск не менее 1.5 т/ч.
Известные шнековые пресса австрийской фирмы Pini-Kay, выпускаемые уже несколько десятков лет, имеют производительность до 400 кг/ч. Для сушки 400кг/час по выходу требуется мощность около 400 кВт. Следовательно, схема с использованием теплогенераторов тепловой мощностью до 500 кВт с теплообменниками в комплекте со шнековыми прессами оказалась оптимальной.
В инициативном порядке в Белоруссии группа энтузиастов в течение нескольких лет терпеливо узел за узлом отрабатывали технологическую схему линии по производству топливных брикетов из древесных опилок. В основу был взят принцип шнекового прессования и прототипом стал пресс для топливного брикета фирмы «Pini- Key».
Этот пресс наиболее удачно проявляет себя уже несколько десятков лет. Другой важный блок линии – это сушка опилок до требуемой влажности. Сушка осуществляется в сушильном барабане с входной температурой воздуха 180-200 0С. При необходимости переработки отходов древесины устанавливаются рубильная машина и машина резки щепы.
Совершенствование конструкций узлов продолжается. В частности, повышена производительность сушильного барабана путем реализации процесса «кипящего слоя», что повысило его единичную производительность до 1000 кг/час, вводится система корректировки положения рабочего шнека без вскрытия экструдера, что позволит упростить переход с одного вида опилок на другой, загрузочный транспортер получает функции погрузчика, вводится непрерывное измерение влажности и расхода опилок.