Результат интеллектуальной деятельности: Линия производства различных видов комбикормов

Изобретение относится к тепловой обработке комбикормов на животноводческих комплексах, межхозяйственных комбикормовых предприятиях и комбикормовых заводах.

Известна «Линия производства экструдированных продуктов» (пат. RU, 2302337, C1, В29В 9/06, 10.07.2007 г.), которая включает устройство для предварительной гидротермической обработки исходного сырья, выполненное в виде вертикального шнекового транспортера, дозатор, парогенератор, сушилку и просеиватель.

Конструкция линии сложная, содержит много процессов и машин, а гидротермическая обработка и ИК-обогрев трудно совместимы.

Известна «Линия по переработке маслосодержащего и зернобобового сырья» (пат. RU, 2426464, C1, А23Р 1/12, 20.08.2011 г.), которая содержит многокомпонентный дозатор, устройство для предварительной термической обработки исходного сырья, экструдер, аппарат для нанесения жировитаминных добавок и охладитель.

Работоспособность главного узла - экструдера с тремя секциями - не надежна в работе.

Известна «Линия баротермической обработки комбикормов» (пат. RU, 2429730, A23N 17/00, 27.09.2011 г.), в которой баротермическую обработку производят при температуре 250-300°С, давлении 6-8 МПа и экспозиции обработки 30-120 сек. Также известна «Линия производства гранулированных комбикормов» (пат. RU, 2486850, A23N 17/00, 10.07.2013 г.), являющаяся наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому изобретению и принятая за прототип, включающая приемные бункеры сои, рапса и зерна со встроенными теплообменниками, емкости для жира, мелассы и других добавок со встроенными подогревателями, дозаторы, сборный транспортер, реактор баротермической обработки, тепловые затворы загрузки и выгрузки, пресс-гранулятор, газгольдер, охладитель, тепловую магистраль, паропровод, циклон с вентилятором.

Однако обе эти линии не универсальны, так как не предусматривается производство различных видов комбикормов (рассыпных, экструдированных и экспандируемых).

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение технологического процесса, обеспечение поочередного производства различных видов комбикормов при минимальном количестве машин, а также снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемой линии производства различных видов комбикормов, включающей приемные бункеры, теплообменники, емкости, подогреватели, дозаторы, сборный транспортер, реактор баротермической обработки, тепловые затворы загрузки и выгрузки, пресс-гранулятор, газгольдер, охладитель, тепловую магистраль, паропровод, циклон с вентилятором, новым является то, что тепловой затвор выгрузки реактора баротермической обработки соединен с газгольдером, внутри которого расположено распределительное устройство, снабженное направляющими патрубками со шлюзовыми затворами, причем первый направляющий патрубок распределительного устройства соединен с пресс-гранулятором на его входе, выполненным в виде экструдера, второй направляющий патрубок распределительного устройства соединен с экспандером на его входе, третий направляющий патрубок распределительного устройства выводит рассыпные комбикорма, обработанные в реакторе баротермической обработки, в емкость готовой продукции, при этом на выходе экструдер и экспандер посредством тепловой магистрали сообщены с подогревателями, установленными в емкостях для жира, мелассы и других добавок, а третий направляющий патрубок распределительного устройства посредством газгольдера и паропровода сообщен с теплообменниками, установленными в приемных бункерах для сои, рапса и зерна.

Тепловая обработка рассыпных и гранулированных комбикормов осуществляется в соответствии с зоотехническими требованиями. Известно, что крахмал, которого в фуражном зерне содержится 40-60%, плохо усваивается организмом животных и птицы, поэтому его преобразуют (декстринизация) в хорошо усвояемые полисахариды с помощью тепла (Сыроватка В.И., «Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах»: М., 2010, С 224-226). Причем для птицы, свиней и жвачных животных допустимы разные уровни декстинизации:

- первый уровень обеспечивает нагрев фуражного зерна (комбикорма) до 110°С, что выполняется на экспандере, при этом декстринизация крахмала достигает 30%, что соответствует кормам для кур-несушек и бройлеров;

- второй уровень - обработка кормов производится на экструдере, нагрев до 130°С, уровень декстринизации достигает 60%, что соответствует комбикормам для жвачных животных;

- третий уровень - в дополнение к двум выше упомянутым комбикорма гранулируют, при этом температура обрабатываемой массы достигает 180°С, а степень декстринизации - 80%, что соответствует комбикормам для свиней.

В настоящее время все вышеперечисленные процессы производят на отдельно установленном оборудовании и выполняют последовательно, что очень энергоемко, а в совокупности с измельчением ингредиентов составляет около 90% энергозатрат комбикормовых предприятий.

Включение экструдера и экспандера в одну поточную линию с реактором баротермической обработки и применение распределительного устройства, снабженного направляющими патрубками со шлюзовыми затворами позволяет упростить процесс производства различных видов комбикормов, снизить энергозатраты, технологическое время обработки, что увеличит производительность комбикормовых предприятий.

При выходе рассыпных комбикормов в третьем направляющем патрубке мгновенно сбрасывается давление и температура, при этом образовавшийся пар, под избыточным давлением, а также вентилятором, встроенным в циклон, отсасывается через газгольдер по паропроводу в теплообменники, установленные в приемных бункерах для сои, рапса и зерна.

Также используется тепло от экструдера и экспандера, которое отводят по тепловой магистрали в подогреватели емкостей для жира, мелассы и других добавок.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, где показана схема линии приготовления различных видов кормов.

Линия производства различных видов комбикормов включает приемный бункер для сои 1 (см. фиг.), приемный бункер для рапса 2 и приемный бункер для зерна 3 с установленными в их нижней части теплообменниками 4, бункер для БМВД 5, емкости для жира 6 и мелассы 7 с встроенными в них подогревателями 8. Бункеры 1, 2, 3 и 5 снабжены дозаторами непрерывного действия 9, а емкости 6, 7 - кранами 10. Под бункерами 1, 2, 3, 5 и емкостями 6, 7 расположен сборный шнек-смеситель 11, который на выходе соединен с тепловым затвором загрузки 12 реактора баротермической обработки 13. Тепловой затвор выгрузки 14, реактора баротермической обработки 13, в свою очередь соединен с газгольдером 15, внутри которого расположено распределительное устройство 16, снабженное направляющими патрубками 17, 18, 19 и шлюзовыми затворами 20, 21. На выходе направляющий патрубок 19 сообщен с экструдером 22, направляющий патрубок 18 - с экспандером 23, а направляющий патрубок 17 - с емкостью готовой продукции 24. Под экспандером 23 расположен охладитель 25 с транспортером 26. На выходе экструдер и экспандер посредством тепловой магистрали 27, снабженной вентилем 28, соеденины с подогревателем 8 емкостей 6, 7, а газгольдер 16 через паропровод 29, имеющим кран 30, с теплообменниками 4 приемных бункеров 1, 2 и 3, при этом емкости 6, 7 и приемные бункеры 1, 2, 3 через систему вентиляции 31 сообщены с циклоном 32 и вентилятором 33.

Работа линии приготовления различных видов комбикормов осуществляется следующим образом. Сыпучие компоненты загружаются в приемные бункера 1, 2, 3, 5, а текучие заливаются в емкости 6, 7. При работающем реакторе баротермической обработки 13 и системе вентиляции 31 пар через тепловой затвор выгрузки 14, распределительное устройство 15 и газгольдер 16 по паропроводу 29 при открытом кране 30 поступает в теплообменники 4 приемных бункеров 1, 2, и 3, где происходит предварительное запаривание сои, рапса и зерна. Дозаторами 9 из приемных бункеров 1, 2, 3, 5 и кранами 10 из емкостей 6, 7 установленная доза каждого компонента подается в сборный шнек-смеситель 11, из которого смесь равномерным потоком направляется в тепловой затвор загрузки 12 реактора баротермической обработки 13, где при температуре 300-374°С и под давлением 15-20 МПа в течение 30-120 с происходит кондиционирование, гомогенизация кормов с одновременным смешиванием, перемещение обрабатываемой массы в сторону теплового затвора выгрузки 14 и выгрузка в распределительное устройство 16, расположенное в газгольдере 15. Происходит мгновенное сбрасывание давления и температуры, при этом образовавшийся пар, под избыточным давлением, а также вентилятором 33, встроенным в циклон 32, отсасывается через газгольдер 15 по паропроводу 29 при открытом кране 30 в теплообменники 4, установленные в приемных бункерах 1, 2, 3. Обработанная масса комбикормов с помощью шлюзовых затворов 20, 21 отводится в один из направляющих патрубков 17, 18, 19. Для производства рассыпных комбикормов открывается шлюзовой затвор 20 и охлажденные в распределительном устройстве 16 обработанные в реакторе баротермической обработки 13 комбикорма через направляющий патрубок 17 выгружаются в емкость готовой продукции 24 и поступают на транспортер 26 охладителя 25. Для производства гранулированных комбикормов перекрываются шлюзовые затворы 20, 21 при помощи распределительных клапанов 18, 19, обработанный в реакторе баротермической обработки 13 продукт подается через направляющий патрубок 19 в экструдер 22. Для производства экспандируемых комбикормов перекрываются направляющие патрубки 17, 19, открывается шлюзовой затвор 21 и обработанный в реакторе баротермической обработки 13 продукт подается через направляющий патрубок 18 в экспандер 23. Полученные гранулированные, экспандируемые и рассыпные комбикорма собираются на транспортере 26 охладителя 25, охлаждаются подаваемым атмосферным воздухом и выгружаются в емкость готовой продукции, при этом охладитель 25 работает в реверсном режиме. Отработанный пар из экструдера 22 и экспандера 23 через тепловую магистраль27, при открытом вентеле 28, отсасывается вентилятором 33 в подогреватели 8 емкостей 6, 7, а отработанный воздух выбрасывается в атмосферу. Попавшие в систему вентиляции 31 частицы комбикорма оседают в циклоне 32 и осыпаются в один из бункеров для повторной переработки.

Линия работает в поточном режиме в соответствии с требованиями тепловой обработки зерновых, сои и рапса, а также жира и мелассы.

Таким образом, использование предлагаемого изобретения позволяет упростить технологию производства, исключить энергоемкие процессы измельчения, производить комбикорма различных видов, а также снизить энергозатраты.