Механизация уплотнения кормов и обработки корнеклубнеплодов

Вопросы:
1. Сущность процесса уплотнения кормов. Классификация способов уплотнения.
2. Технология и механизация гранулирования и брикетирования кормов. Классификация, устройство и рабочий процесс прессов-грануляторов и прессов для брикетирования кормов.
3. Машины и оборудование для приготовления корнеклубнеплодов. Их устройство и рабочий процесс.
4. Тепловая обработка корнеклубнеплодов. Устройство и рабочий процесс кормозапарников.

Вопрос 1. Сущность процесса уплотнения кормов. Классификация способов уплотнения.
Уплотнение – это процесс сближения частиц зернистых или волокнистых материалов под действием внешних сил с целью повышения плотности. Получаемые монолиты сохраняют форму под действием внутренних сил сцепления или связующих веществ.
Преимущества прессованных кормов:
- уменьшение потерь питательных веществ при хранении;
- снижение затрат на транспортирование и хранение;
- сохранение однородности кормовой смеси при хранении, транспортировке и раздаче;
- занимают меньше места в складских помещениях.

Способы уплотнения: сжатием, скручиванием, окатыванием, виброутряской, экструзией. Процесс уплотнения сжатием в закрытой камере принято называть прессованием.
Основными способами прессования кормов являются гранулирование и брикетирование.
Если влажность прессуемого корма выше 30%, то такое прессование считают влажным, а если влажность менее 30 % — сухим.
Кормовые смеси с влажностью более 30% гранулируют на шнековых грануляторах, а затем высушивают и охлаждают. Такие гранулы долго не распадаются в воде, удерживая в себе питательные вещества. Применяются в рыбоводстве. Сокращение расхода кормов на 25 %.

Наиболее широко распространено прессование кормов сухим способом.
Процесс дозирования и смешивания отдельного вида корма или кормовой смеси, воды, пара или связующих веществ называют кондиционированием кормового материала перед прессованием.
Кондиционирование выполняют для обогащения корма питательными веществами и придания кормовой смеси требуемых физико-механических свойств.
Кондиционирование кормов выполняют увлажнением, прогревом, введением связующих веществ и комбинированными способами.

Для кондиционирования применяются горизонтальные лопастные смесители с системами ввода воды, пара и мелассы или других связующих веществ.
В кормоцехах хозяйств при кондиционировании обычно применяют холодную воду.
В кормоцехах крупных промышленных комплексов и на комбикормовых заводах кондиционирование кормов проводят паром с введением связующих веществ.
Основное требование, предъявляемое к кондиционированию — равномерное распределение влаги, теплоты и связующих веществ в массе прессуемого корма.

Вопрос 2. Технология и механизация гранулирования и брикетирования кормов. Классификация, устройство и рабочий процесс прессов-грануляторов и прессов для брикетирования кормов.
Кондиционированный корм подвергается прессованию, в результате чего образуются монолиты. Спрессованные монолиты разделяют на части, которые называют гранулами или брикетами.
На практике наибольшее распространение получили плунжерные или штемпельные и вальцовые прессы с кольцевыми матрицами.

В процессе прессования корм может нагреваться за счет трения о поверхность прессовальных каналов матрицы до температуры 80...90°С.
Для исключения потерь питательных веществ и витаминов гранулы и брикеты охлаждают потоком воздуха.
Применяют охладительные колонки жалюзийного типа и с кипящим слоем гранул, а также различные транспортеры, обдуваемые воздухом.

Типы рабочих органов для уплотнения кормовых материалов: а – штемпельный с закрытой камерой; б – штемпельный с открытой камерой; в – кольцевой
В открытой камере противодавление создается трением спрессованного материала о стенки, при этом уплотнение и выталкивание выполняются за один ход штемпеля.
В закрытой камере эти операции производятся раздельно, а противодавление создается неподвижным упором.

Недостатки прессов с закрытой камерой:
– требуется одинаковая подача материала для каждого хода штемпеля, что сложно обеспечить;
– малая выдержка брикета под давлением.
Достоинства штемпельных прессов:
– получение брикетов большого размера, что уменьшает поверхность корма, где развивается процесс окисления;
– возможность регулирования давления прессования и, соответственно, плотности и прочности брикетов;
– небольшой расход энергии;
– штемпельные прессы более универсальны, на них можно брикетировать разнообразное сырье.

Кольцевые прессы имеют кольцевые матрицы с размещенными по периметру прессовальными каналами, через которые продавливается корм.
Преимуществом кольцевых рабочих органов является непрерывность технологического процесса.
Недостатки:
– высокая энергоемкость (до 100 кДж/кг);
– требуют тщательной подготовки материала перед гранулированием и брикетированием - однородного измельчения и равномерной влажности.
Для уплотнения в гранулы используют прессы с вертикально вращающейся матрицей, для уплотнения в брикеты – с вращающимися роликами.

Схема технологического процесса работы оборудования типа ОГМ

Схема технологического процесса оборудования ОПК-2

Компания «Полымя»
Модельный ряд 420 550 750
Производительность, т/ч 3,0-7,0 6,0-15,0 8,0-23,0
Установленная мощность
электродвигателя пресса, кВт 75 110-132 160-200

Прессы-грануляторы фирмы KAHL

Машины линии гранулирования оснащены датчиками, которые непрерывно передают сигналы на компьютер.
Сигналы преобразуются в доступную оператору информацию в виде данных и сигнала тревоги.
Система передает данные о состоянии оборудования, температуре, степени износа рабочих органов.
Система контроля также имеет возможность ведения архивации данных с указанием времени появления сигнала.
Подключение управляющего компьютера к сети Интернет позволяет контролировать работу на расстоянии.

Вопрос 3. Машины и оборудование для приготовления корнеклубнеплодов. Их устройство и рабочий процесс.
Корнеклубнеплоды скармливают животным и птице в сыром виде, в составе многокомпонентных кормовых смесей, комбисилосов, в виде сухой стружки или муки.
Корнеклубнеплоды готовят по схемам:
1) мойка – измельчение – дозирование – смешивание;
2) мойка – запаривание – разминание – дозирование – смешивание;
3) мойка – измельчение – дозирование – дрожжевание – смешивание.
Первую схему применяют на фермах КРС, вторую – на свинофермах, третью – на фермах всех видов.

Корнеплоды рекомендуется скармливать в измельченном виде.
Толщина резки ККП: для КРС – 10 - 15 мм, телят – 5 – 10 мм, свиней – 5 – 10 мм, птицы – 3 - 4 мм.
Поросятам корнеплоды и силос измельчают наиболее тонко, до получения пасты.
Фактическая загрязненность ККП может достигать 12 – 20% , после мойки она не должна быть выше 2%.
Корнеклубнеплоды приготавливают непосредственно перед скармливанием (не ранее чем за 2 часа).

При приготовлении комбинированного силоса для свиней и птицы корнеплоды и картофель силосуют в смеси с измельченными зелеными кормами и травяной мукой. При этом картофель предварительно варят и мнут. При силосовании в сыром виде измельчают на частицы толщиной не более 5 - 7 мм.
Для приготовления ККП используют корнеклубнемойки, корнерезки, измельчители корнеклубнеплодов и кормоприготовительные агрегаты.
Камни и грязь от ККП отделяют специальные устройства. Наиболее эффективно этот процесс протекает в воде.

Корнеклубнемойки по конструкции рабочих органов делятся на лопастные, барабанные, дисковые и шнековые.
Корнерезки и измельчители корнеплодов по принципу действия делятся на:
машины с режущими (рубящими) рабочими органами;
машины ударного действия (штифтовые или молотковые);
комбинированные машины (рубящие и ударные).
Ножи при резке ККП подвержены быстрому износу из-за абразивного воздействия земли и песка, находящихся на поверхности измельчаемого продукта.

Рабочие органы измельчителей
а – ножевые; б – штифтовые; в – молотковые

Схемы корнеклубнемоек и корнерезок
I – корнеклубнемойки: а – лопастная; б – барабанная; в – дисковая; г – шнековая;
II – корнерезки: д – дисковая; е – дисковая с вертикальным валом; ж – барабанная; з – с неподвижными ножами

Для измельчения корнеклубнеплодов применяются:
пастоизготовители ИКВ-Ф-5 «Волгарь-5»;
корнетерки и корнерезки ИКП, КПИ-4, КР-4;
мойки-измельчители ИКМ-5, ИКМ-Ф-10, ИКУ-Ф-10, МКЛ-10;
универсальные молотковые дробилки КДУ-2, ДКМ-5;
измельчители-смесители кормов ИСК-1, ИСК-3;
линии обработки корнеклубнеплодов ЛОК-Ф-10, ЛОК-Ф-15.

Корнерезки ИКП (КПИ-4) (Волковысский завод литейного оборудования), КР-4 (Дзержинская РАПТ) предназначены для измельчения предварительно вымытых корнеклубнеплодов в стружку или мезгу (размер цастиц от 1 до 6 мм).
Линии обработки корнеклубнеплодов ЛОК-Ф-10 и ЛОК-Ф-15 предназначены для очистки от земли и камней отдельных твердых посторонних предметов и измельчения корнеклубнеплодов для КРС и свиней без применения воды.

Корнерезка ИКП
(Волковысский машиностроительный завод)
Корнерезку ИКП можно использовать на малых фермах и в фермерских хозяйствах.
Производительность, т/час -1,5; Степень измельчения: при крупном измельчении, мм – 10…15; при мелком измельчении, мм – 5…10; Количество ножей, шт – 2; Мощность электродвигателя, кВт – 3.

Измельчитель-камнеуловитель универсальный ИКУ-Ф-10

Технологическая схема мойки-измельчителя корнеклубнеплодов МКЛ – 10

ПРОМЫШЛЕННО ИНВЕСТИЦИОННАЯ ГРУППА,
г. Минск

Моечная машина V-BF.510 барабанного типа (Каховский экспериментальный механический завод, Украина)
Производительность, т/ч … 15
Установленная мощность, кВт …9,6
Потребление воды при давлении 0,3 МПа, м3/ч … 1,5

ОАО «Калинковичский ремонтно-механический завод»