Apa Itu Mesin Pelet Biomassa? Prinsip Kerja, Jenis Die dan Data Output
Apa Sebenarnya Fungsi Mesin Pelet Biomassa
Mesin pelet biomassa adalah alat pengepres mekanis yang mengubah residu organik lepas - serbuk gergaji, serutan serutan, kulit kayu, jerami, sekam padi, kulit kacang tanah, tongkol jagung, batang kapas - menjadi pelet berbentuk silinder padat. Pelet bahan bakar komersial diproduksi dalam dua diameter standar, 6 mm dan 8 mm, dan produk akhirnya adalah bahan bakar padat-yang mengalir bebas yang dapat disimpan dalam silo, dikantongi, atau diangkut dengan konveyor sekrup tanpa pemisahan.
Densifikasi adalah proses fisik, bukan proses kimia. Di bawah tekanan cetakan, lignin alami dalam bahan baku melunak, mengalir di antara partikel dan membeku kembali saat didinginkan, mengikat pelet tanpa tambahan perekat. Oleh karena itu, pemilihan bahan baku, ukuran partikel, dan pengendalian kelembapan lebih penting daripada bahan tambahan apa pun.
Prinsip Kerja dan Rasio Kompresi
Material tanah diumpankan secara gravitasi atau dengan pengumpan paksa ke dalam ruang pengepres. Rol menggulung cetakan dan menekan material ke dalam lubang yang meruncing. Setiap lubang berfungsi seperti cetakan ekstrusi kecil: gesekan dinding memanaskan material dan menciptakan tekanan balik yang membuat permukaan pelet menjadi keras. Nilai geometri pengendalinya adalah rasio kompresi, yang dinyatakan sebagai panjang lubang efektif dibagi diameter lubang. Serbuk gergaji kayu lunak biasanya ditekan dengan perbandingan sekitar 1:5 hingga 1:6, sedangkan kayu keras dan residu dengan kepadatan tinggi memerlukan perbandingan 1:7 hingga 1:8. Rasio yang terlalu rendah menghasilkan pelet yang lunak dan berdebu; rasio yang terlalu tinggi akan meningkatkan suhu cetakan dan beban motor tanpa meningkatkan daya tahan.
| Parameter | Kisaran tipikal |
|---|---|
| Diameter pelet | 6mm atau 8mm |
| Rasio kompresi lubang mati | 1:5 hingga 1:8 |
| Kelembapan bahan baku pada cetakan | 12% hingga 15% |
| Ukuran partikel tanah | 3 mm hingga 5 mm |
| Panjang pelet | 10 mm hingga 40 mm |
| Kepadatan curah pelet | 600kg/m3 hingga 750kg/m3 |
| Tenaga motor utama | 15kW hingga 160kW |
| Keluaran garis | 0,1 ton/jam hingga 3 ton/jam |
Konfigurasi Ring Die dan Flat Die
Dua geometri pers mendominasi pasar. Pada mesin ring die, die berbentuk silinder vertikal dan roller dipasang di dalamnya, atau di luarnya dalam ukuran lebih besar; sumbu matinya horizontal dan material terlempar keluar oleh gaya sentrifugal. Mesin ring die mendominasi output di atas sekitar 700 kg/jam karena area die yang besar menyebarkan beban, distribusi tekanan merata, dan die dapat diganti sebagai cangkang tunggal.
Mesin cetakan datar menggunakan pelat cetakan horizontal dengan dua atau tiga rol berjalan di atasnya. Keuntungannya adalah jalur material yang pendek, pengamatan ruang pengepresan yang mudah, torsi awal yang rendah dan biaya rendah pada kapasitas kecil; batasnya adalah area cetakan terbuka yang lebih kecil, beban unit yang lebih tinggi pada cetakan, dan kecenderungan keausan yang tidak merata. Untuk produksi skala pertanian dan bengkel di bawah sekitar 500 kg/jam, mesin press datar biasanya merupakan pilihan praktis.
Persiapan Bahan Baku Sebelum Pelet
Tiga variabel menentukan apakah mesin pelet berfungsi sesuai rating. Yang pertama adalah kelembapan: bahan di atas sekitar 18 % tidak akan mencapai suhu pengepresan dan hanya diperas menjadi bubur, sehingga harus dikeringkan hingga 12 % hingga 15 % dengan oven-referensi kering. Kadar air ditentukan dengan metode oven yang dijelaskan dalam ISO 18134-3. Yang kedua adalah ukuran partikel, biasanya 3 mm sampai 5 mm yang diperoleh dengan layar hammer mill; chip berukuran besar menempel di pengumpan, sementara debu di bawah 1 mm lolos melewati roller. Yang ketiga adalah kontaminasi - pasir, batu dan logam meningkatkan kadar abu dan menghancurkan kehidupan mati, sehingga pemisahan magnetik dan, jika relevan, penghancur adalah bagian dari garis dan bukan tambahan opsional.
Batas Kualitas Pelet Ditetapkan oleh EN ISO 17225-2
Kualitas pelet bukanlah soal opini; itu adalah spesifikasi bertingkat. EN ISO 17225-2 menetapkan pelet kayu ke tingkat A1, A2, B dan I1 hingga I3 untuk keperluan industri, dan suatu mesin hanya akan bagus jika kualitas tersebut dapat dipertahankan secara konsisten. Batasan utama tercantum di bawah ini.
| Milik | Batas nilai A1 |
|---|---|
| Kadar air | tidak lebih dari 10% |
| Konten abu | tidak lebih dari 0,7% |
| Nilai kalori bersih | tidak kurang dari 16,5 MJ/kg |
| Kepadatan massal | tidak kurang dari 600 kg/m3 |
| Diameter | 6 mm atau 8 mm, keduanya dengan toleransi yang dinyatakan |
| Daya tahan mekanis | tidak kurang dari 97,5% |
Daya tahan mekanis diukur berdasarkan ISO 17831-1, dan ini merupakan angka tunggal yang paling andal mencerminkan kondisi cetakan, rasio kompresi, dan kelembapan bahan baku. Pabrik yang menghasilkan pelet 6 mm tepat di atas batas ketahanan biasanya akan menghasilkan lebih sedikit butiran halus dalam penanganannya dibandingkan pabrik yang menjalankan cetakan yang terlalu lama pada suhu tinggi.
Suku Cadang Keausan dan Ekonomi Pengoperasian
Dadu dan rol adalah barang habis pakai. Kumpulan cetakan-yang sangat cocok pada garis kayu biasanya bekerja 800 hingga 1500 jam sebelum digerinda ulang atau diganti, dan cangkang roller beberapa kali lipat dari interval tersebut. Biaya per ton pelet didominasi oleh konsumsi listrik, die dan roller, bukan harga beli. Dua aturan praktis menjaga biaya tetap rendah: menjaga kelembaban bahan baku tetap stabil, karena setiap perpindahan kelembaban memerlukan panas dan kapasitas, dan memeriksa keausan lubang cetakan dengan pengukur sumbat, bukan dengan mata, karena lubang yang aus hanya terlihat sebagai penurunan kekerasan pelet jauh sebelum lubang tersebut terlihat.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Q:Apakah pembuatan pelet memerlukan bahan pengikat seperti pati atau molase?
J: Tidak. Lignin dalam kayu dan jerami melunak pada suhu sekitar 70 hingga 110 C di bawah tekanan dan bertindak sebagai pengikat alami, sehingga tidak diperlukan bahan tambahan untuk pelet kayu. Bahan pengikat hanya dipertimbangkan untuk-bahan lignin yang sangat rendah seperti rumput, dan bahan ini mengubah nilai abu dan kalori bahan bakar.
Q:Apa yang terjadi jika bahan bakunya terlalu basah?
J: Bahan dengan kadar air di atas sekitar 18 % tidak dapat mencapai suhu pengepresan, sehingga bahan tersebut terekstrusi sebagai untaian lembut dan retak dan pelet berada di luar persyaratan ketahanan EN ISO 17225-2. Mesin pengering harus mengeringkan bahan hingga 12 % hingga 15 % sebelum pengepresan, itulah sebabnya pengering merupakan bagian dari proses dan bukan pilihan terpisah.
Q:Apakah pelet 6 mm lebih baik dari pelet 8 mm?
J: Keduanya merupakan diameter bahan bakar yang dikenali. Pelet 6 mm cocok untuk kompor kecil dan kompor perumahan padat serta lebih sensitif terhadap denda; pelet berukuran 8 mm memiliki rasio permukaan-terhadap-volume yang lebih rendah, dikemas lebih baik dalam jumlah besar dan lebih disukai dalam boiler industri besar dan transportasi massal.
Q:Berapa banyak daya yang dihasilkan mesin pelet per ton?
J: Mesin press itu sendiri menggunakan 30 hingga 60 kWh per ton pelet jadi, bergantung pada kekerasan bahan baku, rasio cetakan, dan kelembapan, dan lini lengkap termasuk penghancur, pengering, pendingin, dan konveyor menghasilkan lebih banyak pelet. Detektor logam di jalur umpan bukan merupakan aksesori; satu pecahan baja bisa berharga satu cetakan.
Q:Seberapa sering dadu harus diganti atau dipasang kembali?
J: Masa pakai tipikal untuk cetakan tugas kayu adalah 800 hingga 1500 jam. Lacak diameter lubang cetakan dan daya tahan pelet secara bersamaan; ketika daya tahan turun dan diameter lubang telah melampaui toleransi, cetakan akan dipasang kembali untuk mengembalikan rasio kompresi atau langsung diganti.
