CC BY
4
УДК 631.171.636
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ВЫСОКОПИТАТЕЛЬНЫХ И ОБЕЗЗАРАЖЕННЫХ
КОМБИКОРМОВ В ФЕРМЕРСКИХ ХОЗЯЙСТВАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СМЕСИТЕЛЕЙ
С.Г. Карташов, В.С. Ромалийский, Р.П. Сапронова
В статье предложены многофункциональные смесители для получения высококачественных и высокопитательных комбикормов с использованием в них новых конструкций рабочих органов.
Ключевые слова: многофункциональность, обеззараживание, питательная ценность корма, псевдоожиженный слой.
Одним из главных направлений реализации Государственной программы по развитию сельского хозяйства РФ является поддержка крестьянских фермерских хозяйств (КФХ), которая предусматривает гранты на их создание и требует необходимость разработки надежной, малогабаритной многофункциональной техники для приготовления полноценных высокопитательных комбикормов животным из местных зерновых компонентов и БВМД промышленного изготовления. Поэтому для изучения процесса энергоэффективного воздействия на зерно и комбикорма нами разработаны и созданы новые устройства рабочих органов двух моделей многофункциональных смесителей [1-3].
Оба устройства предназначены для многофункциональной обработки сыпучих материалов в одном смесителе и могут быть использованы на малых семейных фермах, в небольших крестьянских (фермерских) хозяйствах и частных кооперативах для получения как высококачественных, так и высокопитательных комбикормов животным в сельскохозяйственном производстве и в других отраслях промышленности (пищевой, фармацевтической, лакокрасочной и пр.)
С учетом анализа существующих способов и устройств для обработки сыпучих материалов по первой модели, нами выявлены следующие недостатки:
- большая металлоемкость и энергоемкость процесса при смешивании;
- сложность в обслуживании;
- невозможность осуществления поочередной загрузки и выгрузки продукта при работе (по циклограмме) на малых фермах;
- нет устройства для подачи добавок в жидком виде (жир, меласса, премиксы и пр.);
- наличие вспомогательных технических средств (в виде питателя-выдерживателя) требует дополнительных капиталовложений, увеличивает металлоемкость оборудования и в целом повышает энергоемкость всего процесса.
Задачей первого устройства (рис. 1) является повышение эффективности процесса при получении высококачественных обеззараженных комбикормов для требуемого вида животных в многофункциональном смесителе, и при использовании его на малых фермах позволяет снизить металлоемкость и энергоемкость процесса обработки материалов (продуктов). В результате использования первого устройства повышается равнопитательная ценность полученных высококачественных комбикормов.
В конструкции этого многофункционального устройства смешивания сыпучих материалов (рис. 1) используется левая и правая лопасти 4 нижнего яруса, которые имеют горизонтальные вырезы для монтажа на валу нескольких дисков с отверстиями, для перераспределения по ним центробежных сил в момент смешивания, что позволяет обеспечить непосредственную подачу пара через соответствующие штуцера в зону активного смешивания частиц материала. Материал предварительно нагревается от стенок корпуса смесителя, на который намотан специальный термостойкий электрический провод, а снаружи корпус закрыт термостойким утеплителем. Кроме того, в смесителе осуществляется охлаждение воздухом смешиваемого материала и подача жидких добавок через соответствующие штуцера 4 (рис. 2).
Рис. 1. Устройство для получения высококачественных обеззараженных комбикормов:
1 - корпус смесителя; 2 - электродвигатель; 3 - рама; 4 - лопасти
Рис. 2. Лопатки устройства: 1 - вал, 2 - ступица, 3 - лопасти, 4 - штуцера
Journal of VNHMZH №1(13)-2014
87
К недостаткам способов и устройств конструкции рабочих органов модели второго устройства относятся: низкая однородность смешивания, особенно при вводе микродобавок, премиксов; смесители металлоемки и энергоемки (в конструкциях таких устройств проводится двухстадийная обработка материалов). Кроме того, пассивность гидродинамической обработки (при движении воздуха и смешиваемого материала) и режимов ввода мелкодисперсных компонентов в жидком виде образует неоднородность структуры и качества корма. Такая обработка требует использование нескольких смесителей, что в целом удорожает конструкцию и увеличивает металлоемкость, а также затрудняет использование таких устройств на сельскохозяйственных предприятиях малой мощности.
Задачей второго устройства (рис. 3) является: повышение эффективности процесса и получение высокопитательных смесей для требуемого вида животных в одном смесителе, позволяющем обеспечить многофункциональную обработку смешиваемых материалов за одну стадию, включающую активный конвективный нагрев наполнителя (отруби, дерть, шрот), быстрое их охлаждение с выдержкой в процессе смешивания и импульсный ввод в жидком виде белковых добавок. В результате использования второго устройства повышается равномерность обработки сыпучих материалов в одном многофункциональном смесителе, что существенно снижает металлоемкость и энергоемкость процесса при получении высокопитательных комбикормов. В конструкции предлагаемого устройства (рис. 3) смеситель выполнен с удлиненным полым валом 3, вентилятором 4, шаровым краном 5. На нижнем ярусе лопастей и на ступице 2 (рис. 4) закреплены специальные трубки 4 под лопастями.
4
5
Рис. 3. Устройство для получения высокопитательных смесей: 1 - рама, 2 - корпус, 3 - удлиненный вал, 4 - вентилятор, 5 - шаровой кран, 6 - плоский нагревательный элемент
1 2
Рис. 4. Лопатки устройства: 1- вал, 2 - ступица, 3 - прорезь, 4 - трубка
Это позволяет обеспечить подачу требуемого количества воздуха непосредственно в зону пониженного вакуума, где происходит мгновенное всасывание выданных в импульсе жидких препаратов непосредственно в частички псевдоожиженного слоя, исключая их слипание. При этом осуществляется быстрое охлаждение смешиваемых материалов. Наличие поясных плоских электрических нагревательных элементов 6 (рис. 3) на корпусе смесителя также обеспечивает быстрый нагрев наполнителя, а корпус смесителя снаружи обмотан термостойким утеплителем. На полезные модели устройств получено 2 патента. Выводы
1. Установлено, что величина дополнительного увлажнения комбикорма при нагреве его до температуры обеззараживания составляет около 7... 8% от массы обрабатываемого продукта.
2. После пропаривания комбикорм необходимо подсушивать до кондиционной влажности 16%, а затем охладить до Т0С окружающей среды.
3. Комбинированная подача пара и распыливание воды в псевдоожижен-ный слой обеспечивает в 1,5.2,0 раза быстрее требуемую равномерность увлажнения материала (продукт насыщается влагой более интенсивно).
4. Конструкция предлагаемых устройств позволяет обеспечить высокую интенсивность процессов тепломассообмена как межфазного, так и на поверхностях перемещенных слоев. Все это способствует улучшению качества продукта и сокращению продолжительности процесса.
5. Использование таких устройств позволяет повысить питательную ценность комбикормов на 10. 18%, а затраты на их приготовление при этом снижаются на 15. 20%.
Литература:
1. Карташов С.Г., Клычев Е.М., Мансуров А.А. Кондиционер для энергоэффективной обработки зерна рапса // Тр. 7-й Междунар. науч.-техн. конф. / ГНУ ВИЭСХ. М., 2010. С. 41.
2. Энергоэффективный термореактор для обработки фуражного зерна и комбикормов / С.Г. Карташов [и др.] // Вестник ГНУ ВИЭСХ. 2012. Вып. 3(8). С. 34-35.
3. Клычев Е.М. Интенсивное кондиционирование зерна и комбикормов // Комбикорма. 2009. №8. С. 37-38.
Карташов Станислав Григорьевич, канд. технических наук, старший научный сотрудник Ромалийский Валерий Степанович, канд. технических наук, ведущий научный сотрудник Сапронова Рината Петровна, инженер
Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства E-mail: viesh@dol.ru
The article offered multifunctional faucets for obtaining high-quality and highly nourishing mixed fodders with the use in them of new structures working bodies. Keywords: multi-functionality, disinfection, the nutritional value of fodder, fluidized beds.
Journal of VNIIMZH №1(13)-2014
89
