CC BY
63УДК 631.12
Автоматизированные линии ввода
жидких компонентов (мелассы) в комбикорма
В.А. АФАНАСЬЕВ, д-р техн. наук, проф., ген. директор АО «ВНИИПК» (e-mail: vnii_kp@vmail.ru, vnii_kp@mail.ru) В.В. ЩЕБЛЫКИН, зав. отделом оборудования
П.В. ФИЛИПЦОВ, инженер отдела оборудования (e-mail: filiptsov9393@mail.ru)
Акционерное общество «Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности»
Введение
Современное промышленное производство комбикормов не обходится без обогащения жидкими компонентами. Это позволяет повысить питательную ценность, калорийность, энергоёмкость, вкусовые достоинства и усвояемость комбикорма. Одним из таких компонентов является меласса. Использование комбикормов, обога-щённых мелассой, положительно повлияет на продуктивность домашнего скота и птицы.
Анализ свекловичной мелассы
Меласса является побочным продуктом при переработке сахарной свёклы и представляет собой сиропообразную, густую, вязкую массу тёмно-коричневого цвета. Химический состав мелассы зависит как от почвенно-клима-тических, так и технологических условий сахарного производства. Меласса, получаемая на сахарных заводах Воронежской области, имеет следующий состав: сухие вещества — 75—80 %; азотсодержащие вещества — 8—9 %; сахара — 48-52 %; зола - 8-9 %; безазотистые экстрактивные вещества — 11—13 % [1]. Из азотистых веществ в мелассе присутствует гликокол-бетаин, являющийся продуктом метилирования азота аминокислоты глицина. Бетаин мелассы относится к веществам, затрудняющим кристаллизацию сахара. Сахара мелассы представлены в основном сахарозой и небольшим количеством раффинозы. В золе мелассы обнаружены калий, натрий, кальций, фосфор и другие элементы. Меласса является хо-
рошей углеводной добавкой при скармливании её в небольших количествах. Обычно в рацион или полнорационные комбикорма вводят 3—4 % мелассы [2]. В больших количествах она может нарушать функцию желудочно-кишечного тракта за счёт раздражающего действия избытка солей. Считается, что количество мелассы на голову в сутки не должно превышать 1,5-2 кг [3].
Жидкие компоненты по физико-механическим свойствам отличаются от сыпучих, поэтому для ввода жидких компонентов необходимы специальные технологические линии, оснащённые соответствующим оборудованием.
Основным параметром, определяющим выбор оборудования, технологии, а также средств автоматизации при вводе мелассы в комбикорма, является её высокая степень вязкости. Для снижения вязкости продукт необходимо разогревать. Стоит учитывать, что перегрев мелассы, а также длительное пребывание в нагретом состоянии отрицательно сказываются на питательной ценности. Оптимальная температура ввода мелассы в комбикорм, при которой она лучше распределяется в массе корма, составляет 30-50 оС.
Оборудование для обогащения комбикормов мелассой
В результате многолетнего опыта в области технологии ввода жидких компонентов в комбикорма в АО «ВНИИКП» разработаны и серийно выпускаются автоматизированные линии ввода жидких компонентов периодического дей-
ствия ЛЖД и непрерывного действия ЛЖН. Технологическая схема и технические характеристики линии ЛЖД представлены на рисунке.
В состав линий входят технологическое оборудование, средства автоматизации и трубопроводная арматура. Технологическое оборудование - ёмкости расходные, фильтры, насосы, форсунки и смесители.
Средства автоматизации включают регулятор температуры, датчики и вторичные приборы уровня, счётчики жидкости, расходомеры, программируемые счётчики, регуляторы расхода жидкостей и электроконтактный манометр.
Трубопроводную арматуру составляют запорные, обратные, предохранительные и отсечные клапаны.
Расходные ёмкости объёмом от 400 до 1600 л предназначены для нагрева жидкости до температур, указанных в таблице. Они снабжены теплообменниками и мешалками, что позволяет быстро и равномерно нагревать мелассу. Температура мелассы поддерживается регулятором. Нагрев осуществляется теплоносителем. Уровень в ёмкостях определяется датчиками и устройством контроля.
Для очистки мелассы от посторонних примесей используются фильтры, обеспечивающие надёжность работы насосов, счётчиков жидкостей, расходомеров. Конструкция фильтрующего элемента позволяет быстро извлечь его из корпуса, очистить от примесей и промыть водой. Большая площадь фильтрующего элемента, равная
2 800 см2, способствует увеличению времени работы фильтра без очистки до 20—30 дней в зависимости от степени загрязнения жидкости. Наличие тепловой «рубашки» позволяет нагревать жидкости до температур в соответствии с таблицей.
Для дозирования мелассы используются специальные шестерёнчатые насосы производительностью от 1,8 до 6 м3/ч, работающие на жидкостях с вязкостью до 50 000 сСт и имеющие тепловую «рубашку» для её нагрева до 50 оС.
Для распыления мелассы применяют плоскоструйные форсунки с плоским факелом. Мелкодисперсный факел обеспечивает наиболее полное и равномерное поглощение жидкости комбикормом. Форсунки просты по своей конструкции, удобны в обслуживании и надёжны в работе.
Линии имеют двойную защиту от превышения давления посредством электроконтактного манометра и предохранительного клапана.
Дозирование мелассы осуществляется в трёх режимах — ручном, полуавтоматическом и автоматическом от контроллера, который управляет процессом дозирования и смешивания сыпучих и жидких компонентов.
Для линий периодического действия применяется двухвальный лопастной смеситель периоди-
ческого действия, в основу которого положен «квазиневесомый» метод смешивания. Сущность его в следующем. При вращении лопастных валов в противоположных направлениях со скоростью верхних кромок лопастей 1,45 м/с в центре смесителя лопасти поднимают продукт и приводят его в «невесомое» состояние, которое заставляет компоненты двигаться в кипящем слое, обеспечивая смешивание в «невесомой» зоне. Такой метод способствует получению однородной смеси за короткий промежуток времени, равный 40 с, с коэффициентом вариации не более 5 % для компонентов с 0,,0,0,,,0,,,,,различными размерами частиц и разной объёмной массой.
Преимущества двухвального лопастного смесителя: высокоэффективный метод смешивания с коэффициентом вариации 5 %; минимальное время для сухих продук-
тов — 40 с, при вводе мелассы — до 3 мин; широкий диапазон загрузки смесителя — от 30 до 130 %; минимальное время разгрузки — 5—10 с; отсутствие расслоения смеси при смешивании и выгрузке благодаря «квазиневесомому» методу и большим размерам выпускного отверстия [4].
Для непрерывного процесса смешивания сухих продуктов с мелассой используется одновальный лопастной смеситель непрерывного действия, в основу которого положен «вихревой» метод.
Сущность его заключается в следующем. При вращении лопастного вала смесителя с окружной скоростью кромок лопастей 20—25 м/с продукт, поступающий непрерывным потоком через входной патрубок, под действием лопастей принимает кольцеобразное движение по винтовой линии. Лопасти с отрицательными углами поворота, расположенными в трёх зонах сме-
Технические характеристики линии ЛЖД
Параметр Значение
Меласса
Пределы разовой дозы, л 1-200
Температура нагрева жидкости в расходной ёмкости, оС до 50
Рабочее давление в трубопроводе, бар 5
Относительная погрешность измерения дозы от полной шкалы, % 1
Установленная мощность, кВт 10,2
Габаритные размеры, мм 4 600 х 1 300 х 2 700
Масса, кг 980
1 — расходная ёмкость; 2 — мешалка; 3 — телообменник; 4 — регулятор температуры; 5 и 6 — датчики уровня; 7 — фильтр; 8 и 9 — насосы; 10 — клапан предохранительный; 11 — манометр; 12 — первичный преобразователь счётчика жидкости (расходомера); 13 — вторичный прибор счётчика жидкости (расходомера); 13 — вторичный прибор счётчика жидкости (расходомера); 14 — счётно-задающее устройство; 15 — устройство контроля уровня; 16 — шкаф управления; 17— форсунки; 18 — смеситель
54 САХАР № 8 • 2018
Автоматизированные линии периодического и непрерывногодействия
для ввода жидких компонентов (меласса, жир животный, масло растительное) в комбикорма
Преимущества:
• Высокая надёжность и безопасность в работе
• Многообразие установок - индивидуальные решения различных задач
• Абсолютно безопасная эксплуатация с двойной защитой от превышения давления
• Мелкодисперсный распыл жидкости
• Компактность конструкции, удобство монтажа
• Гарантированная точность дозирования жидкостей 1-1,5 % от верхнего предела измерения расхода Простота в обслуживании Лёгкость и удобство системы управления
Функции:
• Автоматическое дозирование жидкостей с измерением расходов и разовых доз
• Измерение суммарных расходов жидкостей
• Автоматическое заполнение расходной ёмкости
• Автоматическое регулирование и контроль температуры нагрева жидкости в расходной ёмкости
• Контроль давления жидкости
• Контроль уровня жидкости в расходной ёмкости
По вопросам приобретения автоматизированных линий ввода жидких компонентов обращайтесь по адресу:
394026 Россия, г.Воронеж, пр-т Труда, 91, Всероссийский научно-исследовательский институт комбикормовой промышленности. Тел./факс (473) 246-13-00, 271-07-54 , www.oaovniikp.ru, е-таИ^пп_кр@таМ.ги АО «ВНИИКП»
сителя, рассекают кольцеобразный поток продукта, обеспечивая «вихревое» хаотическое движение его частиц, что позволяет на выходе смесителя получить однородную массу с коэффициентом вариации 10 %.
Одновальный смеситель непрерывного действия имеет следующие преимущества: высокую однородность смешивания сухих материалов с мелассой с коэффициентом вариации 10 %; высокий процент ввода жидкостей — до 10 %; одновременный ввод трёх различных жидкостей; получение однородного продукта без комков; низкое потребление электроэнергии - 0,75 кВт/ч на тонну продукта [4].
Заключение
Автоматизированные линии ввода жидких компонентов обеспечивают: автоматическое заполнение расходной ёмкости мелассой с контролем уровня; автоматическое дозирование мелассы с измерением мгновенных, суммарных расходов и разовых доз; автоматическое регулирование и контроль
температуры нагрева мелассы в расходной ёмкости; контроль и измерение давления жидкости.
Основные преимущества линий -гарантированная точность дозирования мелассы с погрешностью ±1 %, абсолютно безопасная эксплуатация с двойной защитой от превышения давления; мелкодисперсное распыление мелассы; низкое потребление электроэнергии; компактность конструкции, удобство монтажа, простота в обслуживании и надёжность в работе.
Комбикорма, обогащённые свекловичной мелассой, имеют повышенную питательную ценность, высокую калорийность, энергоёмкость, улучшенные вкусовые качества и высокую усвояемость.
Список литературы
1. Афанасьев, В.А. Руководство по технологии комбикормов бел-ково-витаминно-минеральных концентратов и премиксов. - Воронеж : Элист, 2008. - 490 с.
2. Афанасьев, В.А. Установки ввода жидких компонентов / В.А. Афанасьев, Л.А. Кортунов, В.В. Ще-блыкин // Птицеводство. -2013. - № 10. - С. 54-56.
3. Василенко, В.Н. Техника и технологии экструдированных комбикормов / В.Н. Василенко, А.Н. Остриков. - Воронеж : ВГТА, 2011. - 456 с.
4. Чернышов, Н.И. Кормовые факторы и обмен веществ / И.Г. Панин, Н.И. Шумский. - Воронеж : РИА «Проспект», 2007. - 187 с.
Аннотация. В данной статье рассказывается о пользе обогащения комбикормов свекловичной мелассой. Рассмотрено технологическое оборудование, необходимое для ввода мелассы и дальнейшего смешивания при производстве комбикорма. Ключевые слова: меласса, комбикорм, дозирование жидкости, мощность, производительность, смесители, однородность, смешивание компонентов. Summary. This article describes the benefits of fortification of mixed fodder beet molasses. The technological equipment necessary for the introduction of molasses and further mixing in the production of mixed fodders is considered.
Keywords: molasses, mixed fodder, liquid dosing, power, capacity, mixers, homogeneity, mixing of components.
