Гранулирование и брикетирование кормов типы машин и оборудования

ТЕМА 11
МЕХАНИЗАЦИЯ ГРАНУЛИРОВАНИЯ И БРИКЕТИРОВАНИЯ КОРМОВ

Сущность процесса прессования кормов Гранулирование кормов Брикетироване кормов Производство амидо-концентратных добавок Контрольные вопросы Дополнительная литература

Вернутся к содержанию

Сущность процесса прессования кормов

С целью улучшения транспортабельности, снижения стоимости перевозок и хранения, а также лучшей сохранности питательных веществ и витаминов корма уплотняют или прессуют. Прессованию подвергается также комбикорм и травяная мука.
Перед прессованием в корм можно добавить витамины, гормональные и лечебные препараты, различные стимуляторы роста, аминокислоты и другие необходимые и ценные добавки. В прессованных кормах эти добавки лучше сохраняются, чем в кормовых смесях. Использование прессованного корма создает условия для полной механизации и автоматизации процессов раздачи его животным и птице.
Уплотнение кормов можно осуществлять: сжатием, скручиванием, вибротряской, экструзией, окатыванием.
Основным способом уплотнения является сжатие, осуществляемое путем гранулирования и брикетирования.
В зависимости от требуемой плотности стебельчатые корма могут быть прессованы в тюки (плотность 120…160 кг/м3), которые требуют обвязки, или брикеты (плотность 600…900 кг/м3), которые сохраняют свою форму и плотность без обвязки. Комбикорма и травяная мука прессуются в гранулы плотностью 1200…1300 кг/м3.
Процесс прессования основан на свойстве сыпучих материалов уплотняться под действием внешней нагрузки и при ее определенной величине сохранять заданную форму после снятия нагрузки.
В зависимости от величины приложенной нагрузки различают следующие способы прессования:

    без связующих добавок при малых давлениях (15…20 МПа); без связующих добавок при высоких давлениях (30…35 МПа); со связующими добавками при малых давлениях (5…10 МПа);

Современное оборудование для прессования позволяет получать из мучнистых кормов гранулы диаметром до 20мм и длиной 1,5…3 диаметра плотностью 900…1300 кг/м3, из травяной и соломенной резки длиной 20…70 мм, или из полнорационных кормовых смесей брикеты диаметром до 65 мм, или нецилиндрической формы с наибольшими размерами 80 мм.
Применяемые в животноводстве корма представляют собой полидисперсную систему, состоящую из частиц разного диаметра. Эта система является также многофазной, состоящей из твердой, жидкой и газообразной фаз.
Под давлением объем газообразной фазы резко уменьшается и в процессе прессования трехфазная система практически достигает двухфазного состояния, частицы сближаются настолько, что начинают проявляться силы молекулярного сцепления.
Механизм гранулирования и брикетирования наиболее описывается молекулярной теорией в сочетании с механической. В качестве характеристики брикетируемости корма служат порции материала до прессования V к объему полученного брикета Vk. При уплотнении в камере с постоянной площадью поперечного сечения будет справедливо выражение

где h и hk — высота слоя до и после прессования в камере постоянного сечения.
Выразив объемы через их массу M и плотность, можно написать

где ρ и ρ0 – плотности полученного монолита и рыхлого материала до прессования.
При уплотнении в материале накапливается потенциальная энергия упругих деформаций, поэтому после снятия давления происходит его упругое расширение преимущественно в направлении прилагавшегося давления. Величина расширения характеризуется коэффициентом упругого расширения.
Наблюдения показали, что для грубостебельчатых кормов при однократном сжатии и быстром снятии давления Ку. р = 2…2,5. При этом монолиты получаются непрочными, имеют поперечные трещины и разваливаются. В то же время установлено, что если сжатый материал выдержать определенное время под тем же давлением, прочность монолита после снятия давления резко возрастает, а коэффициент упругого расширения уменьшается до Ку. р=1,1…1,15.
Это объясняется тем, что с течением времени напряжения от упругих деформаций уменьшаются, рассасываются. Такое явление называется релаксацией.
Напряжения при релаксации изменяются по формуле, предложенной Максвеллом,

где τнач – начальное напряжение в материале;
G — модуль сдвига, Па;
τ – вязкость, Па·с;
t — текущее время, с.

Вернутся к содержанию | Вернутся в начало

Гранулирование кормов

Гранулирование — это процесс сжатия рассыпных кормов до определенных плотностей с получением гранул различной формы: цилиндр, шар, куб. Изготовление гранул из сыпучих кормов можно осуществить окатыванием и прессованием.
Для изготовления гранул окатыванием применяют эллипсовидные, цилиндрические (барабанные) и тарельчатые (чашечные) грануляторы. Для получения таких гранул материал должен быть тонко измельчен и увлажнен до 30…35 %. После окатывания гранулы сушат. Как видим, технологический процесс усложнен. Поэтому промышленное производство таких гранул-окатышей из комбикормов не получило широкого распространения.
При сухом прессовании прочные гранулы получаются, если исходное сырье обработать паром и добавить в него мелассу или другое связующее вещество.
Прессы для гранулирования кормов классифицируются:

    по принципу прессования — на прессы с закрытой и открытой камерами, в которых противодавление создается соответственно глухой стенкой и силой трения о боковую стенку камеры; по типу рабочих органов, создающих усилие прессования, на следующие.

Формирующие прессы, образование гранул в которых происходит при прохождении продукта между двумя вращающимися навстречу друг другу ячеистыми вальцами.

Естественно, что форма ячеек может быть самой разнообразной. Продукт, попадая в ячейки вальцов, подвергается обжатию, а затем выпадает из них в виде спрессованных гранул определенной формы. Вследствие кратковременного усилия гранулы получаются непрочными.
К недостаткам таких прессов относится также низкая производительность и большая энергоемкость. Поэтому такие прессы нашли лишь ограниченное применение. Шестеренчатые прессы.

Рабочим органом шестеренчатых прессов служит пара зубчатых колес, находящихся в зацеплении вращающихся навстречу друг другу. У основания зубьев имеются сквозные радиальные отверстия, через которые продавливается прессуемый материал. Выходящие из отверстий гранулы срезаются неподвижными ножами. Диаметр гранул 10…13,5 мм. Шнековые грануляторы могут быть цилиндрическими и коническими, одно – и двухшнековыми, с горизонтальным и вертикальным расположением шнеков.

В любом из них сырье захватывается шнеком, перемешивается, нагнетается к матрице и продавливается через отверстия соответствующего диаметра.
Выходящие из матрицы гранулы срезаются вращающимися ножами. В конических шнеках масса предварительно подпрессовывается. Матрицы могут быть плоские, сферические и сегментные.
Шнековые прессы применяют главным образом для гранулирования влажного исходного сырья (влажный способ). Прессы с плоской горизонтальной вращающейся матрицей, через отверстия которой материал продавливается прессующими вальцами и формируется в гранулы. Вальцы могут быть коническими и цилиндрическими с активным и пассивным приводом. В прессах с цилиндрическими вальцами из-за разности окружных скоростей неравномерно изнашиваются матрицы и вальцы.

Недостатком является при определенной окружной скорости относ материала под действием центробежных сил к периферии матрицы и, как следствие, неравномерная нагрузка на ее рабочую поверхность. Прессы с кольцевой горизонтальной или вертикальной вращающейся матрицей. Через формирующие отверстия последний материал продавливается прессующими вальцами активными или пассивными.

Главной особенностью такого рабочего органа является равенство окружных скоростей по линии контакта матрицы и вальца, поэтому трение между ними отсутствует и вся энергия тратится на прессование. По такому принципу работают наиболее распространенные прессы: ДГ; ОГМ-0,8; ОГМ-1,5; Бб-ДГЛ; “Сайзер”, “Орбит”.
Прессы с вертикальной кольцевой матрицей (ДГ) гранулируют комбикорма сухим способом.
Их преимущества: возможность быстрой и легкой замены матриц и вальцов при переходе с одного диаметра гранул на другой.
Комплектуется семью матрицами с различными отверстиями (3…19 мм). Производительность гранулятора 8…10 т/ч, мощность 78 кВт, расход пара 500…600 кг/ч.
Оборудование ОГМ-0,8А и ОГМ-1,5 предназначено для гранулирования травяной муки и работает в комплекте с агрегатами для ее производства АВМ-0,65 и АВМ-1,5. Сменные матрицы имеют отверстия 6…16 мм (5 шт.)
Производительность грануляторов с вращающейся матрицей:

где d0 — диаметр формирующего отверстия матрицы, м;
Δl — толщина запрессованного в отверстие матрицы слоя материала за один проход вальца, обычно равна (4…6)·10-4м;
z0 — число формирующих отверстий в матрице;
zв — число вальцов;
ρ – плотность запрессованного в отверстие материала, кг/м3;
n — частота вращения матрицы относительно вальцов, с-1
Мощность на прессование
N = Fmp * vcp * zβ Вт,
где Fтр — сила трения в формирующем отверстии
Fmp = Pmax ξ f S Н,
где f — коэффициент трения материала о стенки канала матрицы;
ξ = 0,4…0,45 — коэффициент бокового давления (для стебельчатых кормов);
Рmax — наибольшее осевое давление прессования, Па
Рmax = c(ea(ρ – ρПа
где S — площадь внутренней поверхности канала, м2;
С и а — коэффициенты, зависящие от структурно-механических свойств материала (прочность, крупность частиц, влажность), а = (4,6…5,1)·10-3 м3/кг, С= (0,33…0,59)·106 Па;
vcp — средняя скорость перемещения гранулы в канале
vcp = Δ*zb*n м/с,
где zb — число каналов, в которых происходит прессование одновременно,

где β – угол зоны захвата одним вальцом, град.

Вернутся к содержанию | Вернутся в начало

Брикетирование кормов

Брикеты готовят из смесей грубых кормов (соломы, стержней кукурузных початков, овсяной, ячменной и гороховой лузги) 83…85 % с концентратами 15 % и минеральными добавками (соль, мел, карбамид). Наиболее ценными являются брикеты из зеленой массы искусственной сушки, ячменя, свекловичного жома, шротов, премиксов и др. компонентов. Количество концентратов в них является полнорационным кормом и наиболее охотно поедается животными.
Процесс брикетирования не сопровождается значительным увеличением температуры корма, поэтому исключена возможность порчи нетермостойких элементов.
Для брикетирования кормов применяют следующие типы прессов: штемпельные с закрытой и открытой камерами, вальцовые, кольцевые, шнековые и мундштучные.
В комбикормовой промышленности применяются прессы штемпельного типа одно-, двух – и четырехштемпельные. Для приготовления полнорационных брикетов применяются штемпельные и кольцевые прессы.
Штемпельные прессы относятся к прессам периодического действия, остальные все — к прессам непрерывного действия.
Превращение сыпучей массы в брикет в штемпельных прессах осуществляется в матричном канале под воздействием штемпеля, совершающего возвратно-поступательное движение. Поперечное сечение матричного канала определяет форму брикета. Длина канала определяется плотностью брикета и временем релаксации.
Широкое применение для брикетирования кормов получило оборудование ОПК-2. Оно снабжено сменными матрицами для брикетов и для гранул.
Теоретическая производительность штемпельного пресса
Q = i n m кг/с,
где i — количество штемпелей у пресса;
n — число ходов штемпеля в секунду;
m — масса одного брикета, в кг.

Вернутся к содержанию | Вернутся в начало

Производство амидо-концентрированных добавок

Наукой и практикой установлено, что протеиновую недостаточность кормовых рационов можно восполнить путем скармливания карбамида животным. Карбамид или мочевина — белое кристаллическое азотосодержащее вещество, которое само белка не содержит, но в результате гидролиза в рубце животного выделяется азот. Последний под действием микроорганизмов рубца синтезируется в бактериальный усваиваемый белок. Простая добавка карбамида к кормам может оказаться токсичной вследствие быстрого гидролиза его и интенсивного выделения аммиака. Поэтому его используют в ограниченных дозах.
Разработан способ, при котором карбамид скармливают в виде амидо-концентратной добавки (АКД), состоящей из карбамида (20…25 %), комбикорма (70…75 %) и бентонита натрия (5 %). Бентонит — это высушенная и тонко измельченная белая глина.
Процесс производства АКД сводится к следующему. Материал в экструдере (шнек высокого давления) сдавливается до 1,4…1,5 Мпа при проталкивании его через щели 2,5…5 мм, образованные специальными диафрагмами, поставленными в 2…3 местах по пути движения обрабатываемой смеси. От трения смесь нагревается до 127…147 °С. Под влиянием высокого давления и температуры происходит клейстеризация крахмала, плавление карбамида, абсорбция его бентонитом и внедрение азота в массу клейстеризованного крахмала. Частицы карбамида обволакиваются пленкой крахмала, что не позволяет ему быстро гидролизоваться в рубце. Гидролиз происходит за 3…4 часа.
Экструдирование карбамида повышает эффективность его использования в 3…3,5 раза.
В России выпускается экструдер КМЗ-2 с коническим шнеком. Процесс экструдирования длится одну минуту — время прохождения массы через экструдер.

Вернутся к содержанию | Вернутся в начало

Контрольные вопросы

В чем заключается сущность процесса прессования кормов? Что такое гранулирование кормов и для какой цели оно применяется? По каким принципам классифицируются пресса — грануляторы кормов? Какие факторы влияют на производительность и мощность на привод пресса с вращающейся матрицей? Чем отличается технологическая линия гранулирования от технологической линии брикетирования рассыпных кормов? От чего зависит плотность гранул, брикетов? В чем заключается особенность процесса производства амидоконцентратных добавок?

Вернутся к содержанию | Вернутся в начало

Дополнительная литература

Способы механизированного приготовления полнорационных кормов. — Мн.: Урожай, 1976. , Сазонова брикеты и гранулы для животных. — М., Госсельхозиздат, 1977. и др. Машины и оборудование для уплотнения сеносоломистых материалов. — М., 1974.

Источник

Ïðèìåíåíèå ñæàòèÿ, îñóùåñòâëÿåìîãî ïóòåì ãðàíóëèðîâàíèÿ è áðèêåòèðîâàíèÿ, äëÿ óïëîòíåíèÿ êîðìîâ. Êëàññèôèêàöèÿ ïðåññîâ äëÿ ãðàíóëèðîâàíèÿ êîðìîâ. Ðàñ÷åò ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ãðàíóëÿòîðîâ ñ âðàùàþùåéñÿ ìàòðèöåé. Ïðîèçâîäñòâî àìèäî-êîíöåíòðàòíûõ äîáàâîê.

Ñòóäåíòû, àñïèðàíòû, ìîëîäûå ó÷åíûå, èñïîëüçóþùèå áàçó çíàíèé â ñâîåé ó÷åáå è ðàáîòå, áóäóò âàì î÷åíü áëàãîäàðíû.

Ðàçìåùåíî íà https://www.allbest.ru/

ÌÅÕÀÍÈÇÀÖÈß ÃÐÀÍÓËÈÐÎÂÀÍÈß È ÁÐÈÊÅÒÈÐÎÂÀÍÈß ÊÎÐÌÎÂ

Ïëàí

êîðì ãðàíóëèðîâàíèå áðèêåòèðîâàíèå ïðåññ

1. Ñóùíîñòü ïðîöåññà ïðåññîâàíèÿ êîðìîâ

2. Ãðàíóëèðîâàíèå êîðìîâ

3. Áðèêåòèðîâàíå êîðìîâ

4. Ïðîèçâîäñòâî àìèäî-êîíöåíòðàòíûõ äîáàâîê

Ëèòåðàòóðà

1. Ñóùíîñòü ïðîöåññà ïðåññîâàíèÿ êîðìîâ

Ñ öåëüþ óëó÷øåíèÿ òðàíñïîðòàáåëüíîñòè, ñíèæåíèÿ ñòîèìîñòè ïåðåâîçîê è õðàíåíèÿ, à òàêæå ëó÷øåé ñîõðàííîñòè ïèòàòåëüíûõ âåùåñòâ è âèòàìèíîâ êîðìà óïëîòíÿþò èëè ïðåññóþò. Ïðåññîâàíèþ ïîäâåðãàåòñÿ òàêæå êîìáèêîðì è òðàâÿíàÿ ìóêà.

Ïåðåä ïðåññîâàíèåì â êîðì ìîæíî äîáàâèòü âèòàìèíû, ãîðìîíàëüíûå è ëå÷åáíûå ïðåïàðàòû, ðàçëè÷íûå ñòèìóëÿòîðû ðîñòà, àìèíîêèñëîòû è äðóãèå íåîáõîäèìûå è öåííûå äîáàâêè.  ïðåññîâàííûõ êîðìàõ ýòè äîáàâêè ëó÷øå ñîõðàíÿþòñÿ, ÷åì â êîðìîâûõ ñìåñÿõ. Èñïîëüçîâàíèå ïðåññîâàííîãî êîðìà ñîçäàåò óñëîâèÿ äëÿ ïîëíîé ìåõàíèçàöèè è àâòîìàòèçàöèè ïðîöåññîâ ðàçäà÷è åãî æèâîòíûì è ïòèöå.

Óïëîòíåíèå êîðìîâ ìîæíî îñóùåñòâëÿòü: ñæàòèåì, ñêðó÷èâàíèåì, âèáðîòðÿñêîé, ýêñòðóçèåé, îêàòûâàíèåì.

Îñíîâíûì ñïîñîáîì óïëîòíåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñæàòèå, îñóùåñòâëÿåìîå ïóòåì ãðàíóëèðîâàíèÿ è áðèêåòèðîâàíèÿ.

 çàâèñèìîñòè îò òðåáóåìîé ïëîòíîñòè ñòåáåëü÷àòûå êîðìà ìîãóò áûòü ïðåññîâàíû â òþêè (ïëîòíîñòü 120…160 êã/ì3), êîòîðûå òðåáóþò îáâÿçêè, èëè áðèêåòû (ïëîòíîñòü 600…900 êã/ì3), êîòîðûå ñîõðàíÿþò ñâîþ ôîðìó è ïëîòíîñòü áåç îáâÿçêè. Êîìáèêîðìà è òðàâÿíàÿ ìóêà ïðåññóþòñÿ â ãðàíóëû ïëîòíîñòüþ 1200…1300 êã/ì3.

Ïðîöåññ ïðåññîâàíèÿ îñíîâàí íà ñâîéñòâå ñûïó÷èõ ìàòåðèàëîâ óïëîòíÿòüñÿ ïîä äåéñòâèåì âíåøíåé íàãðóçêè è ïðè åå îïðåäåëåííîé âåëè÷èíå ñîõðàíÿòü çàäàííóþ ôîðìó ïîñëå ñíÿòèÿ íàãðóçêè.

 çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû ïðèëîæåííîé íàãðóçêè ðàçëè÷àþò ñëåäóþùèå ñïîñîáû ïðåññîâàíèÿ:

– áåç ñâÿçóþùèõ äîáàâîê ïðè ìàëûõ äàâëåíèÿõ (15…20 ÌÏà);

– áåç ñâÿçóþùèõ äîáàâîê ïðè âûñîêèõ äàâëåíèÿõ (30…35 ÌÏà);

– ñî ñâÿçóþùèìè äîáàâêàìè ïðè ìàëûõ äàâëåíèÿõ (5…10 ÌÏà);

Ñîâðåìåííîå îáîðóäîâàíèå äëÿ ïðåññîâàíèÿ ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü èç ìó÷íèñòûõ êîðìîâ ãðàíóëû äèàìåòðîì äî 20ìì è äëèíîé 1,5…3 äèàìåòðà ïëîòíîñòüþ 900…1300 êã/ì3, èç òðàâÿíîé è ñîëîìåííîé ðåçêè äëèíîé 20…70 ìì, èëè èç ïîëíîðàöèîííûõ êîðìîâûõ ñìåñåé áðèêåòû äèàìåòðîì äî 65 ìì, èëè íåöèëèíäðè÷åñêîé ôîðìû ñ íàèáîëüøèìè ðàçìåðàìè 80 ìì.

Ïðèìåíÿåìûå â æèâîòíîâîäñòâå êîðìà ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ïîëèäèñïåðñíóþ ñèñòåìó, ñîñòîÿùóþ èç ÷àñòèö ðàçíîãî äèàìåòðà. Ýòà ñèñòåìà ÿâëÿåòñÿ òàêæå ìíîãîôàçíîé, ñîñòîÿùåé èç òâåðäîé, æèäêîé è ãàçîîáðàçíîé ôàç.

Ïîä äàâëåíèåì îáúåì ãàçîîáðàçíîé ôàçû ðåçêî óìåíüøàåòñÿ è â ïðîöåññå ïðåññîâàíèÿ òðåõôàçíàÿ ñèñòåìà ïðàêòè÷åñêè äîñòèãàåò äâóõôàçíîãî ñîñòîÿíèÿ, ÷àñòèöû ñáëèæàþòñÿ íàñòîëüêî, ÷òî íà÷èíàþò ïðîÿâëÿòüñÿ ñèëû ìîëåêóëÿðíîãî ñöåïëåíèÿ.

Ìåõàíèçì ãðàíóëèðîâàíèÿ è áðèêåòèðîâàíèÿ íàèáîëåå îïèñûâàåòñÿ ìîëåêóëÿðíîé òåîðèåé â ñî÷åòàíèè ñ ìåõàíè÷åñêîé.  êà÷åñòâå õàðàêòåðèñòèêè áðèêåòèðóåìîñòè êîðìà ñëóæàò ïîðöèè ìàòåðèàëà äî ïðåññîâàíèÿ V ê îáúåìó ïîëó÷åííîãî áðèêåòà Vk. Ïðè óïëîòíåíèè â êàìåðå ñ ïîñòîÿííîé ïëîùàäüþ ïîïåðå÷íîãî ñå÷åíèÿ áóäåò ñïðàâåäëèâî âûðàæåíèå

,

ãäå h è hk – âûñîòà ñëîÿ äî è ïîñëå ïðåññîâàíèÿ â êàìåðå ïîñòîÿííîãî ñå÷åíèÿ.

Âûðàçèâ îáúåìû ÷åðåç èõ ìàññó M è ïëîòíîñòü, ìîæíî íàïèñàòü

,

ãäå ñ è ñ0 – ïëîòíîñòè ïîëó÷åííîãî ìîíîëèòà è ðûõëîãî ìàòåðèàëà äî ïðåññîâàíèÿ.

Ïðè óïëîòíåíèè â ìàòåðèàëå íàêàïëèâàåòñÿ ïîòåíöèàëüíàÿ ýíåðãèÿ óïðóãèõ äåôîðìàöèé, ïîýòîìó ïîñëå ñíÿòèÿ äàâëåíèÿ ïðîèñõîäèò åãî óïðóãîå ðàñøèðåíèå ïðåèìóùåñòâåííî â íàïðàâëåíèè ïðèëàãàâøåãîñÿ äàâëåíèÿ. Âåëè÷èíà ðàñøèðåíèÿ õàðàêòåðèçóåòñÿ êîýôôèöèåíòîì óïðóãîãî ðàñøèðåíèÿ.

Íàáëþäåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî äëÿ ãðóáîñòåáåëü÷àòûõ êîðìîâ ïðè îäíîêðàòíîì ñæàòèè è áûñòðîì ñíÿòèè äàâëåíèÿ Êó.ð = 2…2,5. Ïðè ýòîì ìîíîëèòû ïîëó÷àþòñÿ íåïðî÷íûìè, èìåþò ïîïåðå÷íûå òðåùèíû è ðàçâàëèâàþòñÿ.  òî æå âðåìÿ óñòàíîâëåíî, ÷òî åñëè ñæàòûé ìàòåðèàë âûäåðæàòü îïðåäåëåííîå âðåìÿ ïîä òåì æå äàâëåíèåì, ïðî÷íîñòü ìîíîëèòà ïîñëå ñíÿòèÿ äàâëåíèÿ ðåçêî âîçðàñòàåò, à êîýôôèöèåíò óïðóãîãî ðàñøèðåíèÿ óìåíüøàåòñÿ äî Êó.ð=1,1…1,15.

Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî ñ òå÷åíèåì âðåìåíè íàïðÿæåíèÿ îò óïðóãèõ äåôîðìàöèé óìåíüøàþòñÿ, ðàññàñûâàþòñÿ. Òàêîå ÿâëåíèå íàçûâàåòñÿ ðåëàêñàöèåé.

Íàïðÿæåíèÿ ïðè ðåëàêñàöèè èçìåíÿþòñÿ ïî ôîðìóëå, ïðåäëîæåííîé Ìàêñâåëëîì,

,

ãäå ôíà÷ – íà÷àëüíîå íàïðÿæåíèå â ìàòåðèàëå;

G – ìîäóëü ñäâèãà, Ïà;

ô – âÿçêîñòü, Ïà·ñ;

t– òåêóùåå âðåìÿ, ñ.

2. Ãðàíóëèðîâàíèå êîðìîâ

Ãðàíóëèðîâàíèå – ýòî ïðîöåññ ñæàòèÿ ðàññûïíûõ êîðìîâ äî îïðåäåëåííûõ ïëîòíîñòåé ñ ïîëó÷åíèåì ãðàíóë ðàçëè÷íîé ôîðìû: öèëèíäð, øàð, êóá. Èçãîòîâëåíèå ãðàíóë èç ñûïó÷èõ êîðìîâ ìîæíî îñóùåñòâèòü îêàòûâàíèåì è ïðåññîâàíèåì.

Äëÿ èçãîòîâëåíèÿ ãðàíóë îêàòûâàíèåì ïðèìåíÿþò ýëëèïñîâèäíûå, öèëèíäðè÷åñêèå (áàðàáàííûå) è òàðåëü÷àòûå (÷àøå÷íûå) ãðàíóëÿòîðû. Äëÿ ïîëó÷åíèÿ òàêèõ ãðàíóë ìàòåðèàë äîëæåí áûòü òîíêî èçìåëü÷åí è óâëàæíåí äî 30…35 %. Ïîñëå îêàòûâàíèÿ ãðàíóëû ñóøàò. Êàê âèäèì, òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ óñëîæíåí. Ïîýòîìó ïðîìûøëåííîå ïðîèçâîäñòâî òàêèõ ãðàíóë-îêàòûøåé èç êîìáèêîðìîâ íå ïîëó÷èëî øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ.

Ïðè ñóõîì ïðåññîâàíèè ïðî÷íûå ãðàíóëû ïîëó÷àþòñÿ, åñëè èñõîäíîå ñûðüå îáðàáîòàòü ïàðîì è äîáàâèòü â íåãî ìåëàññó èëè äðóãîå ñâÿçóþùåå âåùåñòâî.

Ïðåññû äëÿ ãðàíóëèðîâàíèÿ êîðìîâ êëàññèôèöèðóþòñÿ:

– ïî ïðèíöèïó ïðåññîâàíèÿ – íà ïðåññû ñ çàêðûòîé è îòêðûòîé êàìåðàìè, â êîòîðûõ ïðîòèâîäàâëåíèå ñîçäàåòñÿ ñîîòâåòñòâåííî ãëóõîé ñòåíêîé è ñèëîé òðåíèÿ î áîêîâóþ ñòåíêó êàìåðû;

– ïî òèïó ðàáî÷èõ îðãàíîâ, ñîçäàþùèõ óñèëèå ïðåññîâàíèÿ, íà ñëåäóþùèå.

Ôîðìèðóþùèå ïðåññû, îáðàçîâàíèå ãðàíóë â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò ïðè ïðîõîæäåíèè ïðîäóêòà ìåæäó äâóìÿ âðàùàþùèìèñÿ íàâñòðå÷ó äðóã äðóãó ÿ÷åèñòûìè âàëüöàìè.

Åñòåñòâåííî, ÷òî ôîðìà ÿ÷ååê ìîæåò áûòü ñàìîé ðàçíîîáðàçíîé. Ïðîäóêò, ïîïàäàÿ â ÿ÷åéêè âàëüöîâ, ïîäâåðãàåòñÿ îáæàòèþ, à çàòåì âûïàäàåò èç íèõ â âèäå ñïðåññîâàííûõ ãðàíóë îïðåäåëåííîé ôîðìû. Âñëåäñòâèå êðàòêîâðåìåííîãî óñèëèÿ ãðàíóëû ïîëó÷àþòñÿ íåïðî÷íûìè.

Ê íåäîñòàòêàì òàêèõ ïðåññîâ îòíîñèòñÿ òàêæå íèçêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü è áîëüøàÿ ýíåðãîåìêîñòü. Ïîýòîìó òàêèå ïðåññû íàøëè ëèøü îãðàíè÷åííîå ïðèìåíåíèå.

Øåñòåðåí÷àòûå ïðåññû.

Ðàáî÷èì îðãàíîì øåñòåðåí÷àòûõ ïðåññîâ ñëóæèò ïàðà çóá÷àòûõ êîëåñ, íàõîäÿùèõñÿ â çàöåïëåíèè âðàùàþùèõñÿ íàâñòðå÷ó äðóã äðóãó. Ó îñíîâàíèÿ çóáüåâ èìåþòñÿ ñêâîçíûå ðàäèàëüíûå îòâåðñòèÿ, ÷åðåç êîòîðûå ïðîäàâëèâàåòñÿ ïðåññóåìûé ìàòåðèàë. Âûõîäÿùèå èç îòâåðñòèé ãðàíóëû ñðåçàþòñÿ íåïîäâèæíûìè íîæàìè. Äèàìåòð ãðàíóë 10…13,5 ìì.

Øíåêîâûå ãðàíóëÿòîðû ìîãóò áûòü öèëèíäðè÷åñêèìè è êîíè÷åñêèìè, îäíî- è äâóõøíåêîâûìè, ñ ãîðèçîíòàëüíûì è âåðòèêàëüíûì ðàñïîëîæåíèåì øíåêîâ.

 ëþáîì èç íèõ ñûðüå çàõâàòûâàåòñÿ øíåêîì, ïåðåìåøèâàåòñÿ, íàãíåòàåòñÿ ê ìàòðèöå è ïðîäàâëèâàåòñÿ ÷åðåç îòâåðñòèÿ ñîîòâåòñòâóþùåãî äèàìåòðà.

Âûõîäÿùèå èç ìàòðèöû ãðàíóëû ñðåçàþòñÿ âðàùàþùèìèñÿ íîæàìè.  êîíè÷åñêèõ øíåêàõ ìàññà ïðåäâàðèòåëüíî ïîäïðåññîâûâàåòñÿ. Ìàòðèöû ìîãóò áûòü ïëîñêèå, ñôåðè÷åñêèå è ñåãìåíòíûå.

Øíåêîâûå ïðåññû ïðèìåíÿþò ãëàâíûì îáðàçîì äëÿ ãðàíóëèðîâàíèÿ âëàæíîãî èñõîäíîãî ñûðüÿ (âëàæíûé ñïîñîá).

Ïðåññû ñ ïëîñêîé ãîðèçîíòàëüíîé âðàùàþùåéñÿ ìàòðèöåé, ÷åðåç îòâåðñòèÿ êîòîðîé ìàòåðèàë ïðîäàâëèâàåòñÿ ïðåññóþùèìè âàëüöàìè è ôîðìèðóåòñÿ â ãðàíóëû. Âàëüöû ìîãóò áûòü êîíè÷åñêèìè è öèëèíäðè÷åñêèìè ñ àêòèâíûì è ïàññèâíûì ïðèâîäîì.  ïðåññàõ ñ öèëèíäðè÷åñêèìè âàëüöàìè èç-çà ðàçíîñòè îêðóæíûõ ñêîðîñòåé íåðàâíîìåðíî èçíàøèâàþòñÿ ìàòðèöû è âàëüöû.

Íåäîñòàòêîì ÿâëÿåòñÿ ïðè îïðåäåëåííîé îêðóæíîé ñêîðîñòè îòíîñ ìàòåðèàëà ïîä äåéñòâèåì öåíòðîáåæíûõ ñèë ê ïåðèôåðèè ìàòðèöû è, êàê ñëåäñòâèå, íåðàâíîìåðíàÿ íàãðóçêà íà åå ðàáî÷óþ ïîâåðõíîñòü.

Ïðåññû ñ êîëüöåâîé ãîðèçîíòàëüíîé èëè âåðòèêàëüíîé âðàùàþùåéñÿ ìàòðèöåé. ×åðåç ôîðìèðóþùèå îòâåðñòèÿ ïîñëåäíèé ìàòåðèàë ïðîäàâëèâàåòñÿ ïðåññóþùèìè âàëüöàìè àêòèâíûìè èëè ïàññèâíûìè.

Ãëàâíîé îñîáåííîñòüþ òàêîãî ðàáî÷åãî îðãàíà ÿâëÿåòñÿ ðàâåíñòâî îêðóæíûõ ñêîðîñòåé ïî ëèíèè êîíòàêòà ìàòðèöû è âàëüöà, ïîýòîìó òðåíèå ìåæäó íèìè îòñóòñòâóåò è âñÿ ýíåðãèÿ òðàòèòñÿ íà ïðåññîâàíèå. Ïî òàêîìó ïðèíöèïó ðàáîòàþò íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûå ïðåññû: ÄÃ; ÎÃÌ-0,8; ÎÃÌ-1,5; Áá-ÄÃË;

“Ñàéçåð”, “Îðáèò”. Ïðåññû ñ âåðòèêàëüíîé êîëüöåâîé ìàòðèöåé (ÄÃ) ãðàíóëèðóþò êîìáèêîðìà ñóõèì ñïîñîáîì. Èõ ïðåèìóùåñòâà: âîçìîæíîñòü áûñòðîé è ëåãêîé çàìåíû ìàòðèö è âàëüöîâ ïðè ïåðåõîäå ñ îäíîãî äèàìåòðà ãðàíóë íà äðóãîé.

Êîìïëåêòóåòñÿ ñåìüþ ìàòðèöàìè ñ ðàçëè÷íûìè îòâåðñòèÿìè (3…19 ìì). Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ãðàíóëÿòîðà 8…10 ò/÷, ìîùíîñòü 78 êÂò, ðàñõîä ïàðà 500…600 êã/÷.

Îáîðóäîâàíèå ÎÃÌ-0,8À è ÎÃÌ-1,5 ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ ãðàíóëèðîâàíèÿ òðàâÿíîé ìóêè è ðàáîòàåò â êîìïëåêòå ñ àãðåãàòàìè äëÿ åå ïðîèçâîäñòâà ÀÂÌ-0,65 è ÀÂÌ-1,5. Ñìåííûå ìàòðèöû èìåþò îòâåðñòèÿ 6…16 ìì (5 øò.)

Ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ãðàíóëÿòîðîâ ñ âðàùàþùåéñÿ ìàòðèöåé:

êã/ñ,

ãäå d0– äèàìåòð ôîðìèðóþùåãî îòâåðñòèÿ ìàòðèöû, ì;

Äl – òîëùèíà çàïðåññîâàííîãî â îòâåðñòèå ìàòðèöû ñëîÿ ìàòåðèàëà çà îäèí ïðîõîä âàëüöà, îáû÷íî ðàâíà (4…6)·10-4ì;

z0 – ÷èñëî ôîðìèðóþùèõ îòâåðñòèé â ìàòðèöå;

zâ – ÷èñëî âàëüöîâ;

ñ – ïëîòíîñòü çàïðåññîâàííîãî â îòâåðñòèå ìàòåðèàëà, êã/ì3;

n – ÷àñòîòà âðàùåíèÿ ìàòðèöû îòíîñèòåëüíî âàëüöîâ, ñ-1

Ìîùíîñòü íà ïðåññîâàíèå

Âò,

ãäå Fòð – ñèëà òðåíèÿ â ôîðìèðóþùåì îòâåðñòèè

Í,

ãäå f– êîýôôèöèåíò òðåíèÿ ìàòåðèàëà î ñòåíêè êàíàëà ìàòðèöû;

= 0,4…0,45 – êîýôôèöèåíò áîêîâîãî äàâëåíèÿ (äëÿ ñòåáåëü÷àòûõ êîðìîâ);

Ðmax – íàèáîëüøåå îñåâîå äàâëåíèå ïðåññîâàíèÿ, Ïà

Ïà,

ãäå S – ïëîùàäü âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè êàíàëà, ì2;

· Ñ è à – êîýôôèöèåíòû, çàâèñÿùèå îò ñòðóêòóðíî-ìåõàíè÷åñêèõ ñâîéñòâ ìàòåðèàëà (ïðî÷íîñòü, êðóïíîñòü ÷àñòèö, âëàæíîñòü), à = (4,6…5,1)·10-3 ì3/êã, Ñ= (0,33…0,59)·106 Ïà;

· – ñðåäíÿÿ ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ ãðàíóëû â êàíàëå

ì/ñ,

ãäå -÷èñëî êàíàëîâ, â êîòîðûõ ïðîèñõîäèò ïðåññîâàíèå îäíîâðåìåííî,

,

ãäå â – óãîë çîíû çàõâàòà îäíèì âàëüöîì, ãðàä.

3. Áðèêåòèðîâàíèå êîðìîâ

Áðèêåòû ãîòîâÿò èç ñìåñåé ãðóáûõ êîðìîâ (ñîëîìû, ñòåðæíåé êóêóðóçíûõ ïî÷àòêîâ, îâñÿíîé, ÿ÷ìåííîé è ãîðîõîâîé ëóçãè) 83…85 % ñ êîíöåíòðàòàìè 15 % è ìèíåðàëüíûìè äîáàâêàìè (ñîëü, ìåë, êàðáàìèä). Íàèáîëåå öåííûìè ÿâëÿþòñÿ áðèêåòû èç çåëåíîé ìàññû èñêóññòâåííîé ñóøêè, ÿ÷ìåíÿ, ñâåêëîâè÷íîãî æîìà, øðîòîâ, ïðåìèêñîâ è äð. êîìïîíåíòîâ. Êîëè÷åñòâî êîíöåíòðàòîâ â íèõ ÿâëÿåòñÿ ïîëíîðàöèîííûì êîðìîì è íàèáîëåå îõîòíî ïîåäàåòñÿ æèâîòíûìè.

Ïðîöåññ áðèêåòèðîâàíèÿ íå ñîïðîâîæäàåòñÿ çíà÷èòåëüíûì óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû êîðìà, ïîýòîìó èñêëþ÷åíà âîçìîæíîñòü ïîð÷è íåòåðìîñòîéêèõ ýëåìåíòîâ.

Äëÿ áðèêåòèðîâàíèÿ êîðìîâ ïðèìåíÿþò ñëåäóþùèå òèïû ïðåññîâ: øòåìïåëüíûå ñ çàêðûòîé è îòêðûòîé êàìåðàìè, âàëüöîâûå, êîëüöåâûå, øíåêîâûå è ìóíäøòó÷íûå.

 êîìáèêîðìîâîé ïðîìûøëåííîñòè ïðèìåíÿþòñÿ ïðåññû øòåìïåëüíîãî òèïà îäíî-, äâóõ- è ÷åòûðåõøòåìïåëüíûå. Äëÿ ïðèãîòîâëåíèÿ ïîëíîðàöèîííûõ áðèêåòîâ ïðèìåíÿþòñÿ øòåìïåëüíûå è êîëüöåâûå ïðåññû.

Øòåìïåëüíûå ïðåññû îòíîñÿòñÿ ê ïðåññàì ïåðèîäè÷åñêîãî äåéñòâèÿ, îñòàëüíûå âñå – ê ïðåññàì íåïðåðûâíîãî äåéñòâèÿ.

Ïðåâðàùåíèå ñûïó÷åé ìàññû â áðèêåò â øòåìïåëüíûõ ïðåññàõ îñóùåñòâëÿåòñÿ â ìàòðè÷íîì êàíàëå ïîä âîçäåéñòâèåì øòåìïåëÿ, ñîâåðøàþùåãî âîçâðàòíî-ïîñòóïàòåëüíîå äâèæåíèå. Ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå ìàòðè÷íîãî êàíàëà îïðåäåëÿåò ôîðìó áðèêåòà. Äëèíà êàíàëà îïðåäåëÿåòñÿ ïëîòíîñòüþ áðèêåòà è âðåìåíåì ðåëàêñàöèè.

Øèðîêîå ïðèìåíåíèå äëÿ áðèêåòèðîâàíèÿ êîðìîâ ïîëó÷èëî îáîðóäîâàíèå ÎÏÊ-2. Îíî ñíàáæåíî ñìåííûìè ìàòðèöàìè äëÿ áðèêåòîâ è äëÿ ãðàíóë.

Òåîðåòè÷åñêàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü øòåìïåëüíîãî ïðåññà

êã/ñ,

ãäå i– êîëè÷åñòâî øòåìïåëåé ó ïðåññà;

n– ÷èñëî õîäîâ øòåìïåëÿ â ñåêóíäó;

m – ìàññà îäíîãî áðèêåòà, â êã.

4. Ïðîèçâîäñòâî àìèäî-êîíöåíòðèðîâàííûõ äîáàâîê

Íàóêîé è ïðàêòèêîé óñòàíîâëåíî, ÷òî ïðîòåèíîâóþ íåäîñòàòî÷íîñòü êîðìîâûõ ðàöèîíîâ ìîæíî âîñïîëíèòü ïóòåì ñêàðìëèâàíèÿ êàðáàìèäà æèâîòíûì. Êàðáàìèä èëè ìî÷åâèíà – áåëîå êðèñòàëëè÷åñêîå àçîòîñîäåðæàùåå âåùåñòâî, êîòîðîå ñàìî áåëêà íå ñîäåðæèò, íî â ðåçóëüòàòå ãèäðîëèçà â ðóáöå æèâîòíîãî âûäåëÿåòñÿ àçîò. Ïîñëåäíèé ïîä äåéñòâèåì ìèêðîîðãàíèçìîâ ðóáöà ñèíòåçèðóåòñÿ â áàêòåðèàëüíûé óñâàèâàåìûé áåëîê. Ïðîñòàÿ äîáàâêà êàðáàìèäà ê êîðìàì ìîæåò îêàçàòüñÿ òîêñè÷íîé âñëåäñòâèå áûñòðîãî ãèäðîëèçà åãî è èíòåíñèâíîãî âûäåëåíèÿ àììèàêà. Ïîýòîìó åãî èñïîëüçóþò â îãðàíè÷åííûõ äîçàõ.

Ðàçðàáîòàí ñïîñîá, ïðè êîòîðîì êàðáàìèä ñêàðìëèâàþò â âèäå àìèäî-êîíöåíòðàòíîé äîáàâêè (ÀÊÄ), ñîñòîÿùåé èç êàðáàìèäà (20…25 %), êîìáèêîðìà (70…75 %) è áåíòîíèòà íàòðèÿ (5 %). Áåíòîíèò – ýòî âûñóøåííàÿ è òîíêî èçìåëü÷åííàÿ áåëàÿ ãëèíà.

Ïðîöåññ ïðîèçâîäñòâà ÀÊÄ ñâîäèòñÿ ê ñëåäóþùåìó. Ìàòåðèàë â ýêñòðóäåðå (øíåê âûñîêîãî äàâëåíèÿ) ñäàâëèâàåòñÿ äî 1,4…1,5 Ìïà ïðè ïðîòàëêèâàíèè åãî ÷åðåç ùåëè 2,5…5 ìì, îáðàçîâàííûå ñïåöèàëüíûìè äèàôðàãìàìè, ïîñòàâëåííûìè â 2…3 ìåñòàõ ïî ïóòè äâèæåíèÿ îáðàáàòûâàåìîé ñìåñè. Îò òðåíèÿ ñìåñü íàãðåâàåòñÿ äî 127…147 0Ñ. Ïîä âëèÿíèåì âûñîêîãî äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû ïðîèñõîäèò êëåéñòåðèçàöèÿ êðàõìàëà, ïëàâëåíèå êàðáàìèäà, àáñîðáöèÿ åãî áåíòîíèòîì è âíåäðåíèå àçîòà â ìàññó êëåéñòåðèçîâàííîãî êðàõìàëà. ×àñòèöû êàðáàìèäà îáâîëàêèâàþòñÿ ïëåíêîé êðàõìàëà, ÷òî íå ïîçâîëÿåò åìó áûñòðî ãèäðîëèçîâàòüñÿ â ðóáöå. Ãèäðîëèç ïðîèñõîäèò çà 3…4 ÷àñà.

Ýêñòðóäèðîâàíèå êàðáàìèäà ïîâûøàåò ýôôåêòèâíîñòü åãî èñïîëüçîâàíèÿ â 3…3,5 ðàçà.

 Ðîññèè âûïóñêàåòñÿ ýêñòðóäåð ÊÌÇ-2 ñ êîíè÷åñêèì øíåêîì. Ïðîöåññ ýêñòðóäèðîâàíèÿ äëèòñÿ îäíó ìèíóòó – âðåìÿ ïðîõîæäåíèÿ ìàññû ÷åðåç ýêñòðóäåð.

Ëèòåðàòóðà

1. Ñïîñîáû ìåõàíèçèðîâàííîãî ïðèãîòîâëåíèÿ ïîëíîðàöèîííûõ êîðìîâ. Ìí.: Óðîæàé, 2006.

2. Áåëÿâñêèé Þ.È., Ñàçîíîâà Ò.Í. Ïîëíîðàöèîííûå áðèêåòû è ãðàíóëû äëÿ æèâîòíûõ. Ì., Ãîññåëüõîçèçäàò, 2007.

3. Îñîáîâ Â.È. è äð. Ìàøèíû è îáîðóäîâàíèå äëÿ óïëîòíåíèÿ ñåíîñîëîìèñòûõ ìàòåðèàëîâ. Ì., 2004.

Ðàçìåùåíî íà Allbest.ru

Источник