Funktionen jedes Teils einer Biomassepellet-Herstellungslinie, Stufe für Stufe
Die Linie als Kette abhängiger Stufen
Eine Produktionslinie für Biomassepellets ist ein kontinuierliches Verarbeitungssystem, das forstwirtschaftliche und landwirtschaftliche Rückstände zu Pelletbrennstoff verdichtet. Unabhängig von der Anordnung werden die gleichen sechs Schritte ausgeführt: Zerkleinern, Trocknen, Pelletieren, Kühlen, Sieben und Verpacken. Der wichtige technische Punkt ist, dass diese Phasen voneinander abhängig und nicht parallel sind. Ein Trockner, der Material mit 20 % Feuchtigkeit liefert, führt zum Ausfall der Presse; Eine Presse, die weiche Pellets herstellt, sorgt dafür, dass die Siebmaschine einen Feinstoffstrom produziert, der recycelt oder vergünstigt verkauft werden muss.
| Bühne | Funktion | Kontrollierter Parameter |
|---|---|---|
| Zerquetschen | Rohmaterial auf pressbare Partikelgröße zerkleinern | 3 mm bis 5 mm |
| Trocknen | Vor dem Pressen überschüssiges Wasser entfernen | 12 % bis 15 % Feuchtigkeit |
| Pelletieren | Zu 6 mm oder 8 mm großen Pellets verdichten | Düsenverhältnis, Temperatur, Belastung |
| Kühlung | Legen Sie das Pellet ein und reduzieren Sie die Oberflächentemperatur | Entladung nahe der Umgebungstemperatur |
| Vorführung | Feinteile und Überkorn entfernen | Maschenöffnung, Feinanteil |
| Verpackung | Wiegen, absacken oder schütten | Beutelgewicht, Schüttdichte |
1. Zerkleinerungssystem
Der Brecher wandelt Baumstämme, Äste, Platten und Schnittreste in Partikel um, die klein genug sind, um geformt zu werden. Eine Hammermühle mit Sieb ist die übliche Konfiguration bei kleinen und mittleren Betrieben, und ein Trommelhacker gefolgt von einer Hammermühle ist üblich, wenn ganze Stämme oder große Platten als Aufgabematerial dienen. Die Sieböffnung legt die Partikelgröße fest, normalerweise 3 mm bis 5 mm: Grobe Partikel bilden eine Brücke im Pressenzuführer, und sehr feiner Staub rutscht zwischen Walze und Matrize, anstatt gepresst zu werden. Durch das Zerkleinern wird das Futter außerdem homogenisiert, was den Rest der Linie vorhersehbar macht.
2. Trocknungssystem
Der Trockner entfernt Wasser, um das Material in den Bereich von 12 % bis 15 % zu bringen. Es werden zwei Typen verwendet. Ein Luftstromtrockner verarbeitet leichtes, feines Material in kurzer Verweilzeit und eignet sich für kleine Linien. Ein Trommeltrockner verarbeitet klumpiges, nasses Futter und eignet sich für mittlere und große Projekte. Der Trockner lässt sich am besten über die Feuchtigkeit des Austrags steuern, nicht nur über die Einlasstemperatur, da das feuchte Ausgangsmaterial von Stunde zu Stunde schwankt. Die Feuchtigkeit wird mit der Ofenmethode nach ISO 18134-3 bestimmt, und das Zielfenster ist wichtig, da Material unter etwa 12 % keinen ausreichenden Ligninfluss entwickelt, während Material über etwa 15 % die Presstemperatur nicht erreicht.
3. Pelletiersystem
Die Pelletpresse ist das Herzstück der Linie. Es besteht aus der Zuführung, dem Aufbereitungsabschnitt (sofern verwendet), der Matrize und den Walzen, dem Messer, das die Pellets auf Länge schneidet, und dem Antriebsstrang. Das Material wird durch konische Matrizenlöcher gepresst; Wandreibung erzeugt Wärme und Gegendruck und es bildet sich die Ligninbindung. Das Lochkompressionsverhältnis, die effektive Lochlänge dividiert durch den Lochdurchmesser, ist der Parameter, der die Maschine einstellt: Weichholz wird üblicherweise mit etwa 1:5 bis 1:6 gepresst, Hartholz mit 1:7 bis 1:8. Kontrollierte Variablen sind Zufuhrrate, Düsentemperatur, Motorlast und Pelletlänge. Ein Pressenlauf bei konstanter Belastung erzeugt eine konstante Härte; Bei einer Presse, die durch Ein- und Ausschalten der Dosierung betrieben wird, ist dies nicht der Fall.
4. Kühlung, Siebung und Verpackung
Pellets verlassen die Matrize bei 70 °C bis 90 °C und sind weich. Ein Gegenstromkühler bringt sie über eine Verweilzeit von mehreren Minuten auf Umgebungslufttemperatur herunter; Wenn Pellets heiß verpackt werden, schwitzen sie im Beutel und das Kondensat zerstört die Haltbarkeit. Anschließend trennt die Siebmaschine Feinteile, die zur Presse zurückgeführt werden, und etwaige Übergrößen. Die Verpackung richtet sich nach dem Endmarkt: 15-kg- oder 20-kg-Säcke für Haushaltskraftstoff oder Massenverladung in Kipper- oder Schubbodenanhänger.
5. Instrumentierung und Qualitätskontrolle
Qualität muss gemessen und nicht angenommen werden. Ein praktikables Qualitätsschema für eine Pelletslinie umfasst die Feuchtigkeit des Futters und des fertigen Pellets gemäß ISO 18134-3, die mechanische Haltbarkeit gemäß ISO 17831-1 und die abgestuften Grenzwerte der EN ISO 17225-2, in der Holzpellets der Klasse A1 nicht mehr als 10 % Feuchtigkeit, nicht mehr als 0,7 % Asche, mindestens 16,5 MJ/kg Nettoheizwert und mindestens 600 kg/m3 Schüttgut erfordern Dichte und mindestens 97,5 % mechanischer Haltbarkeit. Durch die gemeinsame Erfassung von Pressenlast, Düsenstunden und Haltbarkeit lässt sich ein Fehler auf die Düse, den Trockner oder das Ausgangsmaterial zurückführen.
Häufig gestellte Fragen
Q:Welche Stufe einer Pelletlinie verursacht die meisten Ausfallzeiten?
A: In der Praxis die Trocknungsphase. Das nasse Ausgangsmaterial schwankt weitaus stärker, als die Lieferanten versprechen, und ein Trockner, der für den schlimmsten Fall -zu klein dimensioniert ist, begrenzt durch Feuchtigkeit entweder die Produktion oder führt nasses Material zur Presse, die dann weiche Pellets und hohe Feinanteile produziert.
Q:Kann der Brecher weggelassen werden?
A: Nur, wenn das eingehende Material bereits eine einheitliche Dicke im Bereich von 3 mm bis 5 mm aufweist, was außerhalb eines Sägewerks oder einer Möbelfabrik, die bereits gesiebtes Sägemehl produziert, selten vorkommt. Späne und Reste müssen vor dem Pressen reduziert werden.
Q:Welche Funktion hat das Messer am Würfel?
A: Das Messer stellt die Pelletlänge ein, indem es den extrudierten Strang beim Verlassen der Düse abschneidet. Die Länge wird normalerweise zwischen etwa 10 mm und 40 mm gehalten; Ein stumpfes oder schlecht eingestelltes Messer erzeugt lange, gekräuselte Pellets, die bei der Handhabung brechen und den Feinanteil erhöhen.
Q:Warum sind heiße Pellets ein Problem?
A: Pellets verlassen die Matrize bei 70 °C bis 90 °C weich. Wenn sie vor dem Abkühlen verpackt werden, kondensiert Feuchtigkeit im Beutel, die Haltbarkeit sinkt und bei der Lagerung kann sich Schimmel bilden. Die Kühlung ist ein Prozessschritt, keine Verzögerung.
Q:Wie soll die gesamte Leitungskapazität angegeben werden?
A: Geben Sie jede Stufe für den gleichen Designdurchsatz auf einer angegebenen Feuchtigkeitsbasis an, normalerweise den fertigen Pelletausstoß in Tonnen pro Stunde zuzüglich der Trocknerleistung bei ungünstigstem {{0}Fall der Einlassfeuchtigkeit. Eine Linie ist nur so produktiv wie ihre kleinste Stufe.
