펠릿 프레스는 어떻게 작동하나요? 원료에서 조밀하고 균일한 펠릿까지

핵심적으로 펠릿 밀이라고도 불리는 펠릿 프레스는 느슨하고 밀도가 낮은 바이오매스 또는 기타 재료를 조밀하고 균일한 펠릿으로 변환하는 기계입니다. 이 기계는 엄청난 기계적 압력을 사용하여 원료를 경화강 다이의 구멍을 통해 강제로 통과시켜 이를 달성합니다. 이 과정에서 발생하는 마찰은 강렬한 열을 발생시켜 재료 내의 천연 결합제를 활성화시키고, 압출될 때 서로 결합하게 만듭니다.

중요한 통찰력은 펠릿화가 단순한 압축이 아니라는 것입니다. 이는 강렬한 압력, 마찰열, 그리고 재료 자체의 천연 결합제가 함께 작용하여 조밀하고 내구성 있는 최종 제품을 만드는 열 압출 과정입니다.

핵심 메커니즘: 원료에서 완성된 펠릿까지

재료가 프레스를 통과하는 과정을 이해하면 공정이 어떻게 작동하는지 알 수 있습니다. 각 단계는 펠릿의 최종 품질에 중요한 역할을 합니다.

호퍼 및 공급 시스템

모든 재료는 호퍼에서 시작됩니다. 거기에서 일반적으로 오거 스크류인 제어된 공급 장치가 원료를 펠릿화 챔버로 일관되고 균일하게 공급합니다. 이 일관된 공급 속도는 막힘을 방지하고 균일한 펠릿 밀도를 보장하는 데 필수적입니다.

기계의 심장: 다이와 롤러

여기에서 변환이 일어납니다. 재료는 두 가지 주요 구성 요소인 다이와 하나 이상의 롤러가 포함된 챔버로 들어갑니다.

다이는 수많은 구멍 또는 채널이 뚫린 두껍고 원형의 경화강 조각입니다. 롤러는 극심한 힘으로 다이의 내부 표면에 압력을 가합니다. 롤러가 회전하면서 원료를 다이의 구멍 안으로 그리고 통과하도록 계속해서 강제로 밀어 넣습니다.

펠릿 형성의 물리학

재료가 다이 구멍을 통해 강제로 통과할 때 두 가지 주요 현상이 발생합니다. 첫째, 강하게 압축되어 공기가 제거되고 밀도가 크게 증가합니다.

둘째, 재료와 다이 벽 사이의 엄청난 마찰은 상당한 열을 발생시키며, 종종 100-120°C (212-250°F)에 도달합니다. 이 열은 나무 및 기타 식물성 물질에서 발견되는 천연 고분자인 리그닌을 부드럽게 하여 입자를 결합하는 천연 접착제 역할을 합니다.

절단 및 냉각

새로 형성된 뜨겁고 연속적인 재료 가닥이 다이의 다른 쪽에서 압출되면, 조절 가능한 칼날 세트가 이를 미리 정해진 길이로 잘라 개별 펠릿을 만듭니다.

이 뜨거운 펠릿은 냉각기로 보내집니다. 이 마지막 단계는 리그닌을 경화시키고 펠릿이 보관 및 운송에 단단하고 내구성이 있으며 안정적으로 유지되도록 하는 데 중요합니다.

펠릿 프레스의 두 가지 주요 유형

원리는 동일하지만, 펠릿 프레스는 일반적으로 두 가지 다른 구성으로 제작되며, 각각 다른 규모와 재료에 적합합니다.

평면 다이 펠릿 밀

평면 다이 밀에서 다이는 수평의 평평한 디스크입니다. 롤러는 다이 위에 장착되어 회전하며 재료를 구멍을 통해 아래로 밀어 넣습니다. 중력이 공급 과정을 돕습니다.

이 기계는 일반적으로 구조가 더 간단하고 유지 관리가 더 쉬우며 비용이 저렴합니다. 이는 소규모 생산, 가정용, 그리고 동물 사료나 잔디와 같은 부드러운 재료를 가공하는 데 표준적인 선택입니다.

링 다이 펠릿 밀

링 다이 밀에서 다이는 고정된 롤러 주위를 고속으로 회전하는 수직 링입니다. 원심력이 재료를 회전하는 다이의 내부 표면으로 바깥쪽으로 던지고, 롤러가 재료를 다이 구멍을 통해 밀어 넣습니다.

링 다이 밀은 대량의 연속 작업을 위해 제작되었으며 나무와 같은 단단한 재료를 펠릿화하는 데 더 효과적입니다. 이는 연료 펠릿의 대규모 상업 및 산업 생산을 위한 산업 표준입니다.

중요한 성공 요인 이해하기

단순히 펠릿 프레스를 소유하는 것만으로는 고품질 펠릿을 생산하기에 충분하지 않습니다. 원료의 상태는 기계 자체보다 더 중요하다고 할 수 있습니다.

수분 함량: 성패를 좌우하는 변수

이것이 가장 중요한 단일 요인입니다. 대부분의 바이오매스에 이상적인 수분 함량은 12%에서 15% 사이입니다.

재료가 너무 습하면 다이에서 생성되는 증기가 적절한 압축을 방해하여 부드럽고 끈적한 펠릿이 됩니다. 너무 건조하면 결합제를 활성화하는 데 충분한 수분이 없어 펠릿이 부서지기 쉽고 부서집니다.

입자 크기: 일관성이 핵심

원료는 펠릿 밀에 들어가기 전에 일관되고 미세한 입자 크기로 분쇄되어야 합니다. 일반적인 규칙은 최대 입자 크기가 다이 구멍 직경의 3분의 2보다 크지 않아야 한다는 것입니다. 일관되지 않거나 너무 큰 입자는 막힘과 낮은 펠릿 품질로 이어집니다.

재료 구성 및 결합제

재료 내의 천연 결합제의 종류와 양은 공정에 큰 영향을 미칩니다. 나무는 리그닌이 풍부하여 이상적입니다. 일부 농업 잔류물과 같이 천연 결합제가 적은 재료는 내구성 있는 펠릿을 형성하기 위해 결합제(예: 전분 또는 당밀)를 추가해야 할 수 있습니다.

목표에 맞는 올바른 선택하기

귀하의 목표에 따라 올바른 기술과 초점이 결정됩니다. 다음 원칙을 사용하여 의사 결정을 안내하십시오.

소규모 생산 또는 부드러운 사료 가공에 주로 초점을 맞춘 경우: 평면 다이 펠릿 밀은 비용, 단순성 및 성능 면에서 귀하의 필요에 가장 적합한 균형을 제공합니다.
대규모 상업용 연료 펠릿 생산에 주로 초점을 맞춘 경우: 링 다이 펠릿 밀은 효율성, 내구성 및 높은 처리량으로 인해 필수적인 표준입니다.
낮은 펠릿 품질 문제를 해결하는 경우: 항상 재료의 수분 함량과 입자 크기를 먼저 조사하십시오. 이것이 가장 흔한 실패 원인입니다.

펠릿 생산을 마스터하는 것은 예측 가능한 결과를 얻기 위해 입력을 정밀하게 제어하는 문제입니다.

요약표:

펠릿 프레스 유형	가장 적합한 용도	주요 특징
평면 다이 밀	소규모 생산, 동물 사료, 부드러운 재료	더 간단하고, 유지 보수가 더 쉬우며, 비용 효율적이고, 중력 보조 공급
링 다이 밀	대규모 상업용 연료 펠릿 생산	대량, 연속 작업, 나무와 같은 단단한 재료에 효율적