Оборудование для переработки древесных опилок: измельчители, сушилки, станки для прессования

При переработке как опилок, так и других видов древесных отходов используют 3 типа оборудования:

• измельчители;
• сушильные аппараты;
• прессы.

Это оборудование применяют в большинстве технологических цепочек, связанных с переработкой любых отходов древесины.

В этой статье мы расскажем об:

• устройстве;
• стоимости;
• использовании

такого оборудования в различных технологических цепочках.

Измельчители

Устройства этого типа перерабатывают любые древесные отходы в щепу и опилки различных размеров.
Все устройства этого типа разделяют по принципу воздействия на древесину:

• ножевые (роторные);
• барабанные;
• дисковые;
• молотковые;
• шредеры;
• комбинированные.

Ножевые

Ножевые измельчители подходят для переработки:

• толстых веток;
• обрезков;
• других отходов, чья длина превышает 20 см.

Их основа – толстый стальной круг, на котором закреплены 3–6 ножей. Древесину подают под углом к диску, поэтому ножи срезают ее также под углом, образуя щепки.

Размер щепок зависит от:

• скорости вращения диска;
• скорости подачи;
• толщины отходов.

Чем выше скорость вращения диска, тем быстрей ножи проходят через древесину и тем меньше толщина щепок. Такая же зависимость и от скорости подачи – чем быстрей заталкивать древесину в измельчитель, тем тоньше будет щепа на выходе.

Увеличение толщины отходов приводит к увеличению размера щепы, поэтому из кривых бревен и толстых веток можно нарезать крупную щепу, пригодную для изготовления ориентированно-стружечных плит.

Барабанные

Барабанные измельчители подходят для любых крупных отходов древесины, в том числе:

• бревен;
• толстых веток.

Основа измельчителя – барабан, на котором закреплены 3–6 ножей. Древесина поступает к барабану по прямой, поэтому ножи срезают торцевую часть.

Из-за этого опилки, полученные на барабанном измельчителе, нельзя использовать для производства ОСП или арболита, потому что там необходима щепа другой структуры (нарезанная вдоль волокон).

Без дополнительной переработки такую щепу применяют для:

• мульчевания огорода;
• отсыпки дорожек;
• отопления;
• копчения;
• получения пиролизного газа.

После дополнительного измельчения, которое произвела молотковая дробилка для опилок, щепу можно применять для:

• производства пеллет и брикетов;
• изготовления биотоплива;
• получения целлюлозы.

Для подачи материала применяют ребристый вал, подключенный к редуктору. Пружина прижимает этот вал к древесине, поэтому ребристая поверхность продвигает ветки и бревна вперед и не позволяет им вылетать обратно.

Подавать древесину в такой измельчитель вручную очень опасно, потому что от удара ножа ветка или бревно может вылететь и травмировать работника.

Дисковые

Этот тип измельчителей применяют для производства крупной щепы, разрезанной вдоль волокон. Поэтому щепу, полученную на таком измельчителе, применяют для производства ОСП.

Ее также используют для:

• отопления;
• получения пиролизного газа;
• копчения;
• любых работ в огороде.

Измельчитель опилок состоит из вала, на котором с небольшими промежутками установлены пильные диски одинакового размера. Регулируя промежуток между дисками, меняют и толщину щепы.

Древесные отходы подают под углом. Меняя угол подачи, регулируют размер щепы – чем ближе угол к 90º, тем крупней будет щепа.

Молотковые

Эти устройства сначала режут древесину, ведь в них установлен ножевой измельчитель, а затем дробят полученную щепу, превращая ее в мелкие опилки.

Поэтому их используют для:

• переработки отходов;
• измельчения крупной щепы.

Готовые мелкие опилки используют для производства:

• арболита;
• биотоплива;
• органического утеплителя;
• целлюлозы и глюкозы;
• пеллет и брикетов.

Основа молоткового измельчителя – стальные узкие пластины (пальцы), которые бьют по стальным опорам. Когда двигатель раскручивает вал агрегата, пальцы под действием центробежной силы поворачиваются так, чтобы максимально удалиться от вала.

Когда в измельчитель засыпают опилки или засовывают отходы древесины, скорость вращения вала немного снижается. Однако пальцы движутся с прежней скоростью, поэтому бьют по стальным опорам, измельчая попавшие между ними опилки.

Измельченные опилки падают на решето и отсеиваются – мелкие проходят через отверстия, а крупные засасывает турбулентными потоками воздуха и они снова оказываются между пальцами и опорами.

Шредеры

Эти устройства предназначены для переработки грязной древесины, то есть:

• шпал;
• строительного леса;
• досок с гвоздями.

Щепа после обработки шредером получается:

• некачественной;
• разного размера;
• частично помятой,

поэтому измельчитель древесины в опилку этого типа применяют для получения щепы, которую без измельчения используют только для отопления.

Если же необходима дальнейшая переработка, то щепу:

• замачивают, чтобы металл осел на дно;
• сушат и измельчают с помощью молотковых дробилок.

Силовые установки

Все модели измельчителей выпускают в одном из трех вариантов:

• с дизельным двигателем;
• с бензиновым двигателем;
• с электромотором.

Станок с дизельным двигателем заметно дороже, ведь стоимость такого силового агрегата в десятки раз выше, чем цена электромотора.

Преимущество дизельного двигателя – его можно использовать там, где нет электрической сети.

Бензиновые моторы устанавливают на недорогие переносные модели небольшой производительности. Их преимущество в невысокой цене мотора, который в 2–3 раза дороже электродвигателя той же мощности.

Преимущество же электрической силовой установки в том, что стоимость электричества в десятки раз меньше, чем дизельного топлива. Поэтому при переработке больших объемом разница в стоимость энергоресурсов получается огромной.

В навесных измельчителях силовой установкой является двигатель трактора или тяжелого грузовика, а энергия поступает через вал отбора мощности.

Платформы

Измельчители любых типов выпускают в четырех вариантах:

• стационарные;
• переносные;
• на базе колесного фургона;
• в виде навесного оборудования для трактора или тяжелого грузовика.

Стационарные измельчители отличаются максимальной мощностью и производительностью, поэтому их устанавливают лишь на предприятиях с большим объемом суточной переработки отходов.

Такие устройства оснащают трехфазными электродвигателями, ведь использование дизельного мотора невыгодно из-за большой разницы в стоимости:

• электроэнергии;
• солярки.

Переносные устройства:

• стоят относительно недорого;
• обладают минимальной производительностью.

Их оснащают электрическими или бензиновыми двигателями. Вес таких устройств составляет 50–80 кг, поэтому для их переноски необходимы 2–4 человека.

Их также можно перевозить в:

• багажнике;
• кузове;
• прицепе.

Цены на популярные модели

В эту таблицу мы внесли наиболее популярные модели измельчителей различных типов.

Модель	Тип	Плафторма	Тип двигателя	Мощн. кВт	м3/ч щепы	Размер щепы мм	Цена тысяч рублей	Сайт
Моби 200	ножевой	колесный прицеп	дизель	22-50	8—15	7—10	850	Рубмастер
МРГ-250Е	ножевой	стационарный	электромотор	45-55	7—20	5—40 (рег)	530
МРГ-250Е	ножевой	трактор	трактор	50-100	7—20	3—40 (рег)	465
РБК-11	комбо	переносной	электромотор	11	3	10—40	290	Дозагран
РБ-30	барабанный	стационарный	электромотор	45	10—15	25-35	1297
РБ-750-4-11	ножевой	переносной	электромотор	11	3	5—20	от 130
ДШК-600-2-х7,5-1	шредер	стационарный	электромотор	15	1—8	30-100	1550
РБ-700-ЛГ-18,5	молотковый	переносной	электромотор	18,5	1,5	3—8	от 130
ЩРМ-2	роторный	стационарный	электромотор	7,5	2—5	5—30 (рег)	122	СПИ
SRUB-350	ножевой	переносной	электромотор	7,5	2—7	5—40	81	Инфел
SRUB-600	ножевой	стационарный	электромотор	22	5—15	5—40	81

Особенности производства топливных брикетов

Горючее изготавливают из следующих видов сырья:

• опилок, щепы, стружки, коры;
• жмыха, лузги подсолнечника, шелухи других семян, в т.ч. круп;
• торфа;
• угольной пыли.

Брикеты из древесных отходов наиболее распространены.

Физика процесса

Порцию измельченного сырья загружают в форму и сдавливают прессом с силой до 3000 кг/кв.см.

На выходе получают брусок с более высокой плотностью, чем у древесины: 1,08–1,40 г/куб.см против 0,75–0,85. Такое топливо горит дольше и не дает искр.

Применение клеящего вещества

Для сцепления мелкофракционных частиц между собой требуется связующее вещество. В промышленном производстве задействуют лигнин, содержащийся в самом сырье. Это синтезируемый растениями сложный биополимер. Под действием высокого давления и вызванного им нагрева связующее вещество выходит из клеток и пропитывает брикет.

Для сцепления частиц требуется клеящее вещество.

Таким образом, топливо фабричного изготовления не содержит химических добавок и потому является экологически безопасным.

Большинство самодельных прессов не способно развивать давление, достаточное для разрушения растительных клеток и выжимки лигнина. Поэтому в домашнем производстве используют сторонние связующие:

1. Глиняный раствор. Добавляют в количестве 5–10% от общего веса смеси.
2. Гофрокартон и другую бумагу (содержит лигнин). Материал предварительно размачивают.
3. Обойный клей. Подойдет самый дешевый.

Долю клея и бумаги подбирают опытным путем – это зависит от влажности сырья и развиваемого прессом давления.

Чем выше концентрация лигнина в древесине, тем более низкое требуется усилие для его выжимки. Данные по наиболее распространенным породам приведены в таблице:

Название дерева	Массовая доля лигнина, %
Береза	19
Осина	22
Ель	27
Сосна	27
Пихта	30

Если самодельный пресс развивает большое давление, для начала стоит попытаться сделать брикеты из опилок хвойной древесины. Не исключено, что стороннее связующее не понадобится.

Требования к используемому сырью

Правильно подготовленная исходная масса имеет следующие параметры:

1. Влажность – 4–10%. Избыточное количество воды ухудшает горение.
2. Фракция или толщина стружки – 2 мм. Крупную щепу предварительно измельчают в дробилках.
3. Отсутствие травы, песка, листьев, земли; содержание коры – не более 5% от массы смеси. Такие компоненты нарушают монолитную структуру бруска, делают его рассыпчатым.

На предприятиях влажность сырья доводят до нужной величины в сушилках с подогревом. В домашнем производстве его выдерживают на солнце и сквозняке.

При использовании стороннего связующего вещества опилки замачивают в нем, а сушке подвергают готовый продукт.

Прессы

Прессовка опилок необходима для производства различных продуктов переработки древесины, например:

• пеллет;
• брикетов;
• древесно-стружечных плит (ДСП);
• древесно-волоконных плит (ДВП);
• ориентированно-стружечных плит (ОСП).

Несмотря на то, что для каждого продукта используют особый пресс, общая задача одинакова – создание давления на материал, чтобы спрессовать его и заставить принять нужную форму.

Поэтому для переработки отходов древесины используют прессы двух типов:

• механические;
• гидравлические.

Механические

Механический пресс (гранулятор) используют при производстве пеллет.
Принцип его работы заключается в том, что зубчатое колесико, создающее давление, движется по матрице, не имея возможности отойти от нее даже на долю миллиметра.

Колесико прижимает попавшие под него опилки и стружку к матрице, выход из которой только через сужающиеся отверстия.

В результате такого уплотнения создается давление, достаточное для выделения из древесины лигнина, который склеивает между собой:

• опилки;
• стружку.

Такой станок для прессования опилок состоит из неподвижной станины, на которой закреплены:

• электромотор;
• редуктор;
• матрица;
• вал.

Вместо электромотора иногда используют небольшие бензиновые двигатели, аналогичные устанавливаемым на мотоблоки или бензопилы. Бензиновый мотор позволяет создавать топливные гранулы даже там, где нет электричества.

Редуктор выполняет следующие функции:

• понижает скорость вращения вала двигателя;
• увеличивает крутящий момент.

Ведь для того, чтобы прессовать опилки и стружку, необходимы:

• большой крутящий момент;
• небольшая скорость.

Вал соединяет:

• редуктор;
• зубчатые колеса,

которые прикреплены к нему с помощью поперечного вала.

Для производства топливных гранул в больших объемах используют грануляторы, в которых зубчатые колеса закреплены на неподвижной станине, а матрица, изготовленная в виде кольца, вращается вокруг них.

Гидравлические

Для производства брикетов используют гидравлический пресс, сжимающий сразу несколько матриц. Чем больше матриц, тем мощней должен быть пресс, ведь необходимо сжимать опилки и стружку до выделения лигнина, который склеит их между собой.

Такой пресс состоит из:

• гидронасоса;
• гидроцилиндра;
• набора матриц.

Гидронасос работает от любого электрического или бензинового двигателя.

Также для изготовления брикетов используют пресс-экструдер, который по принципу действия похож на гранулятор, но вместо зубчатых колес в нем установлен шнек, который с большим усилием вдавливает материал в отверстие матрицы.

Похожим образом действует шнек в мясорубке, подавая материал под ножи и заставляя проходить через отверстия матрицы.

После выхода спрессованного материала из отверстия матрицы, его:

• обрезают до необходимой длины;
• охлаждают.

Ударные

Еще один вид прессов, которые применяют для изготовления топливных брикетов – это ударные прессы. В них материал поступает в матрицу с помощью шнека.

Когда матрица заполнена, пресс бьет по ней тяжелым металлическим пуансоном. Во время удара возникает давление до 2 тонн на см2, что достаточно для выделения лигнина и склеивания древесины.

На выходе такого пресса получаются брикеты одного:

• веса;
• размера.

Комплексные линии

Для изготовления строительных плит (ДСП, ДВП, ОСП) используют пресс в составе комплексной линии, ведь необходимо сначала уложить материал по слоям, затем пропитать клеем и только после этого сжимать.

Кроме того, прессы для производства строительных плит не только сжимают, но и нагревают материал.

Поэтому для производства строительных плит используют гидравлический пресс, который состоит из:

• гидронасоса;
• гидроцилиндра;
• неподвижной ровной плиты;
• подвижной ровной плиты.

Гидроцилиндр передвигает верхнюю плиту и, прижимая ее к нижней плите, создает необходимое давление. К верхней и нижней плите подведен пар, который нагревает их и через них нагревает склеиваемый материал.

Гидронасос такого пресса работает только от электричества, а парогенератор может быть любым.

Стоимость

Вот таблица, из которой вы узнаете, сколько примерно стоит станок для прессовки опилок с возможностью осуществления различных операций:

Название модели	Назначение	Комплектация и описание	Цена (тыс. руб.)	Сайт производителя или продавца
Pelletizer 2/200	Гранулятор	Гранулятор с производительностью 100–150 кг/ч, может быть оснащен дизельным двигателем, но это увеличит его цену	114	acontr.com
ДГ-1000-MX-L	Гранулятор	Гранулятор с производительностью 1 т/ч, с электрическим трехфазным двигателем	1660	doza-gran.com
БП-350	Пресс-экструдер для брикетов	Производительность до 350 кг/ч, электрический трехфазный мотор	440	trade43.ru
GC-HBP-1000	Пресс для брикетов	Производительность 1,2 т/ч, регулируемый диаметр брикета, электрический двигатель мощностью 45 кВт	5700	eurasiagroup.tiu.ru
ПБУ-070-800	Ударный пресс для брикетов	Производительность 600 кг/ч, три электромотора разной мощности	2227	станки-ркс.рф
Линия для производства ДСП	Полностью укомплектованная линия, включающая в себя все необходимое оборудование, в том числе пресс	Производительность до 50 тысяч м3/год, произведено в Китае	18-144 миллиона рублей	russian.alibaba.com

Полезные советы и общие рекомендации

Создатели самодельных станков для брикетирования советуют поступать так:

1. Начинать конструирование с подробного чертежа с указанием размеров. Это позволит избежать ошибок и точно определить количество необходимых материалов.
2. Поручить расчет деталей на прочность инженеру-механику или строителю, хорошо разбирающемуся в сопротивлении материалов.
3. Периодически проверять изделие на предмет искривлений и перекосов и при обнаружении устранять их. Иначе пострадает качество брикетов.
4. Готовые бруски просушивать на солнце или в проветриваемом помещении. Это обеспечит высокую теплотворную способность горючего.

Используя в качестве связующего глину, проследите, чтобы в ней не было почвы. Иначе брикеты будут крошиться.

Переработка опилок как бизнес

Переработка древесных отходов — достаточно выгодный бизнес при грамотной реализации. Сначала рекомендуется провести исследования рынка, сделать подсчеты затрат, после чего вычислить окупаемость проекта. Особое внимание требуется уделить оборудованию для утилизации.

Цена устройств зависит от производителя и модификации. Не обязательно сразу закупать новые и дорогие модели. На первых этапах подойдут более простые и доступные варианты.

Бизнес будет востребован в областях, где активно ведется строительство. Из опилок можно сделать различные бруски и плиты для возведения домов или производства мебели. В крупных городах востребовано изготовление гранул для туалетов домашних животных, а создание альтернативного топлива актуально для сельской местности. Простор для идей огромен, так как эта область деятельности постоянно развивается.

Лучшее место для бизнеса

Оборудование и сырье не занимают много места. При выборе помещения учтите расстояние между приборами. Также важно обеспечить пути поставок и доступа для транспорта коммунальных служб. Лучше брать в аренду ненужные хозяйственные участки, которые располагаются за пределами жилых районов.

Учтите траты на транспорт. Просчитайте возможные маршруты и пути доставки товара потребителю. Старайтесь продумать все так, чтобы вам не пришлось возить груз более чем за 100 км от зоны утилизации.

Доходы и расходы

Выгода зависит от себестоимости производимой продукции. Также на окупаемость влияют ежемесячные расходы, наличие конкурентов на рынке, размер заработной платы и возможные риски. Требуется составление четкого бизнес-плана. Лучше всего обращаться за помощью к специалистам, чтобы рассчитать прибыльность. Производство должно окупиться за пару лет.

При составлении стратегии обратите внимание на такие расходы, как:

• обеспечение правильного освещения и рабочих условий для сотрудников;
• организация мест отдыха;
• траты на выплату зарплаты работникам;

• оплата коммунальных услуг;
• регулярный осмотр и поддержка работоспособности оборудования;
• закупка сырья.

Также не получится обойтись без воды. Это одна из обязательных статей ежемесячных расходов.