Simulation of the interaction between grain particles and the preserving agent in the roller mill mixing chamber
Authors: Савиных П.А. , Казаков В.А. , Мошонкин А.М. 
Published: August 2021

Технология консервирования плющеного влажного зерна включает его плющение, консервирование и закладку на герметичное хранение до скармливания. Технологическая операция по химическому консервированию предполагает обработку влажного плющеного зерна консервантом, жидким или порошкообразным, который подавляет микрофлору влажной зерновки, угнетает развитие и размножение имеющихся в ней гнилостных бактерий и споры микрогрибов, тем самым исключая гниение и самосогревание плющеного корма. Целью исследований была разработка схемы плющилки зерна с устройством внесения консерванта и теоретические исследования взаимодействия зерна и консерванта в камере смешивания данной плющилки. В ФГБНУ «ФАНЦ Северо-Востока» разработана плющилка фуражного зерна с устройством для внесения консерванта, новизна конструкции и рабочего процесса которой подтверждена патентами RU № 2399420 и RU № 2628297. Проведено математическое моделирование взаимодействия движущихся под прямым углом навстречу друг другу потоков плющеного зерна и распыляемого на него консерванта в камере смешивания плющилки зерна, позволившее определить вероятность столкновения капель консерванта и частиц зерна, а также количество консерванта, попавшего и поглощённого каждой зерновкой получаемого корма, в зависимости от типа распыляющих консервант форсунок и конструктивных параметров камеры смешивания. Теоретически установлено, что равномерность внесения консерванта (распределение консерванта по зерну), определяемая по среднеквадратическому отклонению, для форсунок с круглым и щелевым распылителем составляет 5,3410–20 и 3,7910–20 соответственно. Исходя из этого, наиболее эффективным для данной конструкции камеры смешивания плющилки является применение форсунки с щелевым отверстием распылителя как обеспечивающего наиболее равномерное распределение консерванта.

Storage technology of wet rolled grain consists of rolling, conservation and maintaining of hermetic conditions up to feeding. Grain treatment with liquid or powdered preserving agents inhibits the growth of microorganisms such as bacteria and fungi, preventing rolled forage deterioration and heating. The research was aimed to design a roller mill allowing the application of a preserving agent and conduct the simulation of grain-preservative interaction in the mixing chamber. The team from the Northeastern Federal Agrarian Research Center developed the roller mill enabling the grain treatment by preserving agents (Russian Patents No. 2399420 and 2628297). The simulation was performed on grain and preservative flows moving towards each other at right angle in the mixing chamber. As a result, the probability of preservative drop collision with grain particles was determined as well as the amount of the preservative absorbed by each grain as affected by injector type and mixing chamber parameters. According to the standard deviation, the efficiency of preservative distribution in the grain mass amounted to 5.3410–20 and 3.7910–20 for injectors with circular or slot jets, respectively. The slot injector provided the best distribution of the preservative.