9.1. Основы прессования кормов
Прессованием в технике принято называть процесс уплотнения сжатием
в закрытой камере. В зависимости от требуемой плотности монолита
при прессовании стебельных кормов получают: тюки плотностью
120...160 кг/м3, которые для сохранения своей формы требуют
обвязки; брикеты плотностью 600... 900 кг/м3 — сохраняют свою форму
без обвязки; гранулы плотностью 1000...1300 кг/м3. Плотность
рыхлого сухого сена составляет 40...50 кг/м3.
Физическая сущность прессования сводится к уплотнению и упрочнению
рыхлой массы корма механическим давлением.
Для описания внутреннего механизма процесса уплотнения,
объясняющего эффект сцепления частиц в монолите, существует
несколько теорий: капиллярная, коллоидная, молекулярная и др.
Наибольшее признание получила молекулярная теория В.М. Наумовича,
разработанная на основе термодинамической теории прилипания Б.В.
Дерягина. По этой теории наличие сил молекулярного притяжения между
атомами и молекулами приводит к появлению сил между
микроскопическими телами, аналогичных силам прилипания.
Прессование за счет повышения давления способствует упрочению
материала за счет устранения воздушных пор и пустот и увеличения
площади контактов между частицами с возрастанием сил молекулярного
прилипания. Как следствие, при достижении телом беспористого
состояния дальнейшее увеличение давления становится
неэффективным.
При уплотнении (прессовании) в материале накапливается
потенциальная энергия упругих деформаций, которая после снятия
давления обеспечивает его упругое расширение в основном в
направлении прилагавшегося давления.
Для уменьшения упругого расширения, вызывающего снижение
механической прочности спрессованного материала, необходима
выдержка под давлением, обеспечивающая упрочнение структуры
материала вследствие перехода упругих деформаций в
пластические.
Наиболее совершенными способами прессования, обеспечивающими
высокую степень уплотнения, являются брикетирование и
гранулирование. Анализ конструкций рабочих органов прессового
оборудования позволяет разделить их на восемь основных групп (рис.
9.1): поршневые — 1 и 2; штемпельные — 3, 4; рулонные — 5...7;
транспортерные — 8; шнековые (экструдеры) — 9, вальцовые — 11 и
12; вальцовые с кольцевой матрицей — 13...16 и с плоской матрицей
— 17 и 18.
Широкое распространение получили кольцевые матричные прессы для
производства брикетированных и гранулированных кормов, а для
производства амидоконцентратных добавок — экструдеры. При этом
улучшается транспортабельность кормов, снижается стоимость
перевозок, более экономично используются складские помещения и
тара, обеспечиваются лучшая сохранность питательных веществ и
возможность создания страховых запасов.
Рис. 9.1. Типы рабочих органов прессов, брикетировщиков и
грануляторов кормов:
1, 2 — поршневые; 3, 4 — штемпельные; 5, 6, 7 — рулонные; 8 —
транспортерные; 9 — шнековые; 10— экструдеры (шнеки высокого
давления); 11, 12 — вальцовые; 13, 14, 15, 16— вальцовые с
кольцевой матрицей; 17, 18— вальцовые с плоской матрицей
9.2. Гранулирование кормов
Для гранулирования травяной муки применяют оборудование ОГМ-08А и
ОГМ-1,5А, работающие в комплекте с агрегатами для приготовления
травяной муки. Рекомендуется использовать оборудование в комплекте
с агрегатами типа АВМ или СБ.
Оборудование ОГМ-08А(рис. 9.2) состоит из пресс-гранулятора 11,
двух циклонов 7 и 8 с вентиляторами 4 и 5, дополнительного циклона
4 и 5, дополнительного циклона 6, бункера 10, нории 3, охладителя
- сортировки 2, системы ввода воды и пульта управления 1.
Рис. 9.2. Оборудование для гранулирования ОГМ- 0,8А:
1— пульт управления; 2 - охладитель-сортировка; 3 — нория; 4,5 —
вентиляторы; 6,7,8 — циклоны; 9 — система ввода воды; 10 - бункер;
11- пресс-гранулятор
Пресс - основной рабочий орган гранулятора (рис. 9.3). Он состоит
из двухступенчатого редуктора 1, дозатора 2, смесителя 3, и рамы
4, объединяющей матрицу и прессующие роллеры. Матрица сегментами
крепится к фланцу главного вала редуктора и фиксируется от
смещения шпонками. К торцевой части ее прикреплен конический
приемник, образующий вместе с внутренней плоскостью матрицы камеру
прессования. В камере прессования на конце неподвижной оси
установлены две плиты, между которыми вращаются роллеры. Матрица с
конусным приемником закрыта кожухом, имеющим два рукава для вывода
гранул. Смеситель 3, предназначен для интенсивного перемещения
муки после введения жидкости или пара и равномерной подачи
перемешанного продукта в камеру прессования. В его сварном
корпусе вращается ротор с лопатками установленными под углом
45°.
Рис. 9.3. Гранулятор:
1 — редуктор; 2 - дозатор; 3 — смеситель; 4 — рама; 5 — пресс
Ротор смесителя приводится в действие от электродвигателя через
клиноре-менную передачу.
Дозатор служит для точного дозирования корма. Привод его
осуществляется от ротора смесителя при помощи клиноре-менного
вариатора через планетарный редуктор и муфту. Для предотвращения
поломок при перегрузках на валу редуктора установлен
сблокированный с электродвигателем конечный выключатель.
Бункер 10 (см. рис. 9.2) для приема корма является накопительным
устройством и крепится на стойках к фундаменту. В верхней части его
размещены два циклона с вентиляторами для приема травяной муки и
циклон для осаждения отсасываемой пыли при охлаждении гранул, в
нижней — ротор и два лотка. Один лоток соединен с загрузочным окном
дозатора, к другому можно присоединять дозатор и шнек для отвода
корма.
Чтобы корм не зависал, в конической части бункера установлен
коловорот-рыхлитель. Уровень корма контролируется автоматически
мембранными датчиками, связанными с сигнальными лампами на пульте
управления.
Охладитель 2 состоит из вентилятора и жалюзийной стенки. Жалюзийная
стенка установлена в корпусе и с обеих сторон делит гранулы на
слои. К стенке подведена отсасывающая труба от вентилятора. В
колонке охладителя расположены датчики верхнего и нижнего гранул,
которые автоматически управляют электродвигателем привода заслонок.
Процесс охлаждения гранул автоматизирован. При заполнении колонки
гранулами выгрузные заслонки постоянно закрыты. После заполнения
система рычагов приоткрывает выгрузные заслонки и в образующуюся
щель равномерным потоком гранулы поступают на решетный стан.
Решетный стан подвешен на четырех пружинных подвесках к раме
охладителя и через клиноременную передачу, эксцентриковый вал и
шатун от электродвигателя приводится в возвратно-поступательное
движение. С решета гранулы поступают на затаривающее устройство, а
мука и крошка отсасываются в бункер для повторного
гранулирования.
Система ввода воды состоит из бака с отстойником, регулировочного и
магнитного вентилей, указателя потока воды и распылителя на водном
патрубке смесителя. Внутри бака установлены электроды
автоматического поддерживания уровня воды, управляющие
подпитывающим насосом. Систему можно подключить к водопроводу.
В
этом случае подводящий патрубок на смесителе соединяют шлангом с
водопроводной трубой.
Электрическая часть регулятора включает силовое электрооборудование
и аппаратуру управления, защиты, сигнализации и контроля. Для
предотвращения поломки редуктора пресса при попадании в камеру
прессования металлических или других твердых предметов в системе
привода устанавливают срезные штифты, сблокированные с конечным
выключателем электродвигателя пресса. При срезании штифтов конечный
выключатель срабатывает и отключает электродвигатель.
Технологический процесс гранулирования травяной муки показан на
рисунке 9.4. Из агрегата для приготовления травяной муки или
бункера-питателя корма через заборник травяной муки вместе с
воздухом засасывается вентилятором в циклон 2. В циклоне мука
отделяется от воздуха, оседает и через шлюзовой затвор попадает в
бункер 4. Из бункера мука попадает в шнековый дозатор 5, который
равномерно подает ее через увлажнитель в смеситель 6. Увлажненная
мука из смесителя поступает в пресс-гранулятор 7, где
спрессовывается и под большим давлением продавливается роллерами
через радиальные калиброванные отверстия в кольцевой матрице.
Выходя из отверстий, спрессованные гранулы срезаются неподвижными
ножами. Эксцентриковые оси роллеров позволяют регулировать зазор
между роллерами и матрицей. Длину отрезания гранул регулируют
установкой ножа. Матрицы сменные, с отверстиями диаметром 6, 8, 10,
12 и 16 мм.
Рис. 9.4. Технологическая схема приготовления и гранулирования
травяной муки:
1 — заборник; 2 — циклоны с вентилятором; 3 — дополнительный
циклон; 4 — бункер; 5 — дозатор; 6 — смеситель; 7 —
пресс-гранулятор; 8 — нория; 9 — охладительная колонка; 10 —
сортировочная установка; 11 — отборщик крошки; 12 — отборщик
гранул
Выходящие из пресса гранулы непрочны, имеют высокую температуру и
повышенную влажность. Поэтому они норией 8 транспортируются в
охладительную колонку 9. Здесь гранулы охлаждаются воздухом,
подаваемым в циклон, и поступают в сортировочную установку 10.
Одновременно с охлаждением поток воздуха отсасывает из охладителя
через отборщик крошки 11 — несгранулированную муку в циклон и далее
повторно в бункер. В процессе охлаждения уменьшается влажность в
результате испарения влаги и происходят физико-химические
превращения, повышающие прочность и твердость гранул. На
производительность и качество работы гранулятора большое влияние
оказывает влажность корма. О влажности косвенно можно судить по
внешнему виду гранул. Если гранулы получаются достаточно прочными,
с гладкой, блестящей поверхностью, влажность корма находится в
требуемых пределах. Выход гранул с рваной, шероховатой
поверхностью свидетельствует о том, что поступающий на
гранулирование корм переувлажнен. В этом случае расходным краном
устанавливают минимальную подачу воды и через отборщик следят за
качеством получаемых гранул.
В конце работы пресс должен работать на холостом ходу в течение 3-5
мин. По окончании работы вариатором устанавливают минимальные
обороты шнека дозатора и в камеру прессования вручную засыпают
15-20 кг корма, смешанного с 1,0-1,5 кг отработавшего масла. Смесь
заполняет отверстие матрицы, предотвращает коррозию отверстий и
облегчает последующий пуск гранулятора. Производительность
гранулятора составляет 1,6-1,8 т/ч. Число электродвигателей — 9
шт., установленная мощность электродвигателя 98 кВт.
Оборудование ОГМ-0,8Адля гранулирования травяной муки состоит из
пресс-гранулятора, бункера с циклоном, охладителя, сортировки,
системы ввода жидкости и пульта управления. Конструкция
оборудования ОГМ-0,8А в комплекте с агрегатом АВМ-О,65Р.
Производительность оборудования ОГМ-0,8А составляет 0,8-0,95 т/ч.
Мощность электродвигателей 59,8 кВт.
Оборудование для гранулирования и брикетирования кормов ОПК-2(рис.
9.5) применяют для гранулирования травяной муки, комбикормов,
брикетирования сечки и смесей на основе грубых и комбинированных
кормов. В зависимости от назначения комплекты ОПК-2 выпускают трех
модификаций: ОПК-2 универсальные, ОПК-2-1 для гранулирования
кормов, ОПК-2-2 для брикетирования кормов. Универсальность
оборудования ОПК-2 обеспечивается благодаря наличию сменных рабочих
органов пресса.
Оборудование состоит из накопительного бункера 3 с загрузочным
транспортером 1 и дозатора 2, пресса 18, смесителя-питателя 20 с
системой ввода пара 19 и воды 21, циклонов 6 и 9 соответственно с
вентиляторами 5 и 10, нории 16 для подачи готового продукта и
охладительной колонки 15 с камерой предварительной 12 и
окончательной 13 сортировки.
Рис. 9.5. Технологическая схема оборудования ОПК-2:
1 - загрузочный винтовой транспортер; 2 - дозатор; 3 —
накопительный бункер; 4 — шнековый транспортер; 5, 10, 11
-вентиляторы; 6, 9 — циклоны; 7 — заборник сечки; 8 — транспортер
сечки с битерным выравнивателем; 12 — камера предварительного
сортирования; 13 — камера окончательного сортирования; 14 —
вибровыгружатель; 15 — охладительная колонка; 16 — нория; 17 -
ленточный транспортер; 18 - пресс; 19 - система ввода пара; 20 —
смеситель-питатель; 21 — система ввода воды или растворов
Для гранулирования травяная мука загрузочным транспортером 1
подается в накопительный бункер 3. Из бункера она равномерно
поступает в смеситель-питатель 20. Здесь она увлажняется водой (из
системы 21) или паром (из системы 19) для образования прочных
гранул, интенсивно перемешивается и непрерывно выводится в камеру
пресса 18. В камере корм затягивается между вращающимися между
вращающимися матрицей и прессующими вальцами и продавливается
через радиальные отверстия кольцевой неподвижной матрицы, где под
действием большого давления формируются гранулы.
Выдавленные из отверстий гранулы обламываются ножами и направляются
к выгрузной горловине кожуха пресса и далее транспортером 17
подаются в норию 16. Нория загружает гранулы в охладительную
колонку 15. В камере предварительного сортирования 12 колонки под
действием воздушного потока , создаваемого вентилятором 11, из нее
отделяются пылевидные частицы. Крошка и несбрикетированный корм
отделяются в камере 13 воздушным потоком, создаваемый вентилятором
5. Все эти легкие фракции оседают в циклоне 6, из которого через
шлюзовой затвор шнековым транспортером 4 они возвращаются в
накопительный бункер 3 и далее поступают на повторное
брикетирование. Готовые гранулы из охладительной колонки 75через
камеру 13 окончательного сортирования выгружаются в транспортное
средство или в накопительную емкость оборудования ОНК-1,5.
При брикетировании кормовых смесей из соломенной сечки (соломы,
комбикорма и добавок) сечку вводят в поток травяной муки через
шлюзовой затвор заборника 7. Из циклона 9 транспортер # подает ее в
смеситель-питатель 20.
Оборудование ОПК-2 работает в комплекте с агрегатом для
приготовления витаминной травяной муки производительностью 1,5
т/ч. Производительность оборудования на приготовлении гранул из
травяной муки 1,7 т/ч. при брикетировании полнорационных кормовых
смесей на основе грубых кормов 2-2,5 т/ч. Установленная мощность
электродвигателя 150 кВт.
Машины и оборудование для уплотнения кормов
194
0
8 минут
Понравилась работу? Лайкни ее и оставь свой комментарий!
Для автора это очень важно, это стимулирует его на новое творчество!