Виробництво деревних пелет сьогодні одна з найефективніших форм утилізації відходів деревообробки: тирса, стружка, обрізки. Лінія гранулювання дає змогу перетворити низькосортні залишки на високомаржинальний біопаливний продукт з прогнозованими характеристиками. Технологія проста за логікою, але критично чутлива до параметрів сировини, підготовки, налаштування преса та режимів експлуатації.

Переваги технології

  1. Мінімальний штат обслуговування при автоматизації подачі та контролю.
  2. Низька собівартість за доступності деревних відходів.
  3. Гнучкість щодо фракції та породи сировини (при дотриманні норм очищення).
  4. Висока окупність завдяки стабільному попиту на якісні світлі пелети.
  5. Екологічність: зниження обсягів захоронення чи спалювання необроблених відходів.

Сировина: вимоги та вплив

Оптимальна фракція деревних частинок: товщина близько 1 мм, довжина до 3–4 мм. Неприпустимі мінеральні включення (пісок, каміння) та метал — це викликає абразивний знос матриці й роликів, дефекти поверхні, зростання енергоспоживання. Колір і ціна майбутньої пелети залежать від чистоти сировини: світлі гранули отримують з окореної деревини, сірі — з залишками кори, темні — зі суміші з корою, гниллю або при перегріві й порушенні режиму вологості.

Лігнін як природне зв’язуюче

Пресування відбувається без зовнішніх хімічних добавок: зв’язуючим виступає лігнін, що переходить у пластичний стан під тиском і температурою. Чим вища його частка в породі, тим міцніша структура гранули, нижчий відсоток відсіву.

  • Сосна ~27,05%.
  • Ялина ~27,00%.
  • Піхта ~29,89%.
  • Бук ~27,72%.
  • Береза ~19,10%.
  • Осика ~21,67%.

Хвойні породи (26–30%) зазвичай дають більш стабільний потік пресування і менший відсоток крихти порівняно з листяними (19–28%). За низького вмісту лігніну зростають: частка відсівів, повторні цикли переробки, витрата електроенергії, знос вузлів.

Твердість деревини

Твердість впливає на енерговитрати підготовки (подрібнення) та навантаження на вузли пресування.

  • Ялина ~235 кГ/см².
  • Осика ~240 кГ/см².
  • Піхта ~255 кГ/см².
  • Сосна ~260 кГ/см².
  • Береза ~425 кГ/см².
  • Бук ~555 кГ/см².

Чим твердіша порода, тим вищий знос ріжучих інструментів, матриці, роликів і більша пікова нагрузка при формуванні гранул. Водночас щільні породи дають більшу насипну густину й теплоту згоряння на одиницю об’єму.

Ключові параметри підготовки сировини

  • Вологість: робочий діапазон 8–12% на вході в прес. Сировина 12–15% потребує корекції (сушіння або змішування). Перезволоження викликає розширення гранули, кришення, забивання каналів матриці.
  • Фракційний склад: крупна стружка формує порожнини, погіршує спікання, підвищує частку повернень.
  • Очищення: магнітні уловлювачі, сито, повітряна сепарація знижують навантаження і ризик аварійної зупинки.

Запуск преса та роль стартової суміші

Коректний запуск критичний для ресурсу матриці. Стандартний алгоритм:

  1. Увімкнення головного двигуна обертання без подачі тирси.
  2. Подача стартової суміші (тирса + невелика кількість масла) для м’якого прогріву та зменшення сухого тертя.
  3. Відведення сформованих масляних пелет (утилізація або накопичення для наступного запуску).
  4. Перехід на мінімальну чисту подачу тирси до виходу стабільних гранул.
  5. Плавне доведення завантаження до проєктної продуктивності.

Використання відпрацьованих масел знижує прямі витрати, але підвищує ризик абразивного зносу матриці через мікрочастинки.

Причини забивання матриці при нормальних режимах

  • Люфт або підклинювання одного з роликів — порушується рівномірний тиск.
  • Падіння чи нестабільність тиску пуансона (витік, клапан) — шар тирси накочується замість продавлювання.
  • Нерівномірна вологість усередині партії — локальні «холодні» зони та розширення сировини.
  • Початок зносу каналів матриці (полірування до збільшення діаметра, зниження коефіцієнта тертя).

За перших ознак забивання зупинка й механічне очищення кращі за продовження роботи під перевантаженням.

Автоматизація та контроль

Для стабільного процесу встановлюються: витратоміри (подача сировини), датчики навантаження двигуна, датчики температури корпуса матриці, система візуалізації простоїв і запусків, облік відсіву з вібросита. Кожна позапланова зупинка — пік зносу, тож аналіз причин (лог пускових струмів, час набору тиску, відсоток повернення) обов’язковий.

Якість пелет: взаємопов’язані показники

  1. Вологість сировини — впливає на густину, механічну міцність, відсоток пилу.
  2. Фракція — дрібна однорідна частинка підвищує коефіцієнт формування.
  3. Порода — хвойні полегшують склеювання завдяки лігніну.
  4. Знос матриці та роликів — веде до накочування та появи пухких гранул.
  5. Зазори між роликами й матрицею — критично для стабільного тиску.
  6. Діаметр гранули — менший діаметр покращує пропресовку за інших рівних умов.

Оптимізація та зниження зносу

  • Регулярна перевірка співвісності роликів.
  • Своєчасна заміна підшипників для уникнення вібрацій.
  • Стабілізація подачі сировини шнековим дозатором із частотним приводом.
  • Окреме зберігання партій за вологістю й породою для повторюваності.
  • Використання сит для відділення надто довгих частинок до етапу гранулювання.

Економічні аспекти

Світла пелета з окореної хвойної деревини має вищу ціну за тонну завдяки: нижчій зольності, стабільному горінню, низькому вмісту кори. Змішана або темна — дешевша, але збільшує частку золи й ризик утворення шлаку в котлах кінцевого споживача. Мінімізація повернень (відсіву) прямо впливає на енергоспоживання та ефективну продуктивність лінії.

Типові помилки початківців

  • Змішування сировини різної вологості без усереднення.
  • Ігнорування стартової суміші — різкий сухий запуск і задир каналів.
  • Відсутність магнітного захисту — метал у матриці та локальні западини.
  • Фрагментарне очищення забитої матриці — робота лише через частину отворів і деградація якості.

Рекомендації щодо сталої роботи

  1. Вести журнал: вологість партії, порода, дата, відсоток відсіву.
  2. Аналізувати навантаження двигуна в динаміці для раннього виявлення росту тертя.
  3. Планова ревізія матриці (візуальний контроль рівномірності виходу гранул по всій поверхні).
  4. Періодичний лабораторний аналіз густини, механічної міцності та зольності готових гранул.

Висновок

Технологія виробництва пелет за грамотного контролю вологості, фракції, вмісту лігніну та налаштування преса забезпечує високу рентабельність утилізації деревних відходів. Системне управління запуском, запобігання забиванню матриці та моніторинг вузлів знижують знос і підвищують маржу. Глибоке розуміння зв’язку параметрів сировини та якості пелет — основа стабільного потоку й тривалого ресурсу обладнання.