ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ПРОДУВОЧНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЗАПАРНИК КОРМОВ

Полезная модель относится к области механизации сельского хозяйства, в частности к кормоварочным аппаратам, и может быть использована для приготовления кормов на свиноводческих и других животноводческих фермах и комплексах.
Известен кормоварочный котел, содержащий вертикально расположенную емкость, имеющую загрузочную горловину с крышкой и выгрузной трубопровод. Котел оборудован патрубком подачи пара и парораспределителем [1, 2].
Известный кормоварочный котел имеет повышенное время опорожнения, особенно на заключительной стадии процесса, т.к. сжатый воздух, используемый для вытеснения корма, проникает в выгрузную трубу задолго до полного вытеснения корма из запарника. Выгрузная труба и последующая за ней система кормотранспортирования часто забивается посторонними включениями, попадающими в котел вместе с пищевыми отходами. Кроме этого, известный кормоварочный котел имеет повышенную опасность при эксплуатации, т.к. для вытеснения кормовой массы подается газ или пар под давлением.
Известен продувочный котел установки для пневмотранспортирования сыпучего материала [3]. Продувочный котел представляет собой цилиндрическую цистерну, наклоненную под углом к горизонту. На дне цистерны расположен желоб из двух наклонных пористых плит. Воздуходувная машина подает воздух в пространство над желобом, аэрирует транспортируемый материал и выгружает его из цистерны. Горизонтальный желоб выполнен по всей длине цистерны постоянной площадью поперечного сечения.
Назначение желоба заключается в аэрации транспортируемого материала и улучшения тем самым выгрузки его из цистерны. Поэтому известное устройство предназначено для выполнения узкого круга операций - выгрузке только сыпучих материалов.
Известно лабораторное устройство для испытания трубопроводов с полужидкими кормами [4]. Устройство для испытания трубопроводов с полужидкими кормами представляет собой емкость с пропеллером внутри, который закреплен на валу установочного узла, другой конец установочного узла с валом выходит из емкости наружу и крепится на фланцах большой и малой крышках емкости. Малая крышка имеет два фланца. Один фланец для соединения с фланцем крышки, а другой - для соединения с фланцем электродвигателя. Все фланцевые соединения снабжены уплотнительными прокладками. Наружный конец вала жестко связан с валом фланцевого электродвигателя. В верхней части емкости имеется загрузочный люк с крышкой. С противоположной от пропеллера стороны емкость имеет выгрузной патрубок, запорное устройство и рукав или трубу. Одна колесная пара соединена с электродвигателем цепной передачей и закреплена на емкости с помощью стоек. Другая колесная пара установлена на упругой подвеске. Подвеска состоит из рычагов, которые с одной стороны шарнирно закреплены на осях колесной пары, а с другой соединены с колесной парой и имеют подстаканники для пружин, верхние концы которых прикреплены к упорным элементам, находящимся на емкости. Внутри установочного узла на валу смонтирован дебаланс, который размещен между опорными подшипниками. Внутренняя полость установочного узла герметично закрыта крышками. Емкость со всех сторон укрыта утеплителем и снабжена набором испытуемых трубопроводов. Трубопроводы выполнены с термопарами, размещенными в специальные вставки, которые врезаны в испытуемые трубы сверху на определенном расстоянии друг от друга, например на расстоянии одного метра. Концы термопар соединены с измерительной аппаратурой, фиксирующей температуру транспортируемой полужидкой и вязкой массы на определенное расстояние, концы трубопроводов снабжены гибкими рукавами.
Наиболее близким по техническому исполнению к решаемой задаче является оборудование для тепловой обработки (патент №2249419 РФ [5]). Продувочный котел-запарник содержит горизонтально расположенную емкость, имеющую загрузочную горловину, выгрузной люк и выгрузной патрубок с газовым эжектором. В нижней части продувочного котла-запарника имеется желоб, сообщающийся посредством решетки с емкостью, у которого дно наклонено под углом к горизонтальной оси в сторону выгрузного патрубка. Выгрузной патрубок оборудован отводом с запорными устройствами, соединяющими желоб с верхней частью емкости.
Известное оборудование для тепловой обработки кормов, имея внутри газовые эжекторы, малоэффективно, что приводит к пониженной эксплуатационной надежности при его работе. Известный продувочный котел - запарник практически выполняют только одну операцию - варку, т.к. транспортировка готового корма за счет только газового эжектора. В конструкции оборудования не предусмотрено хотя бы простейшее устройство для отделения посторонних включений от корма и устройство для перемешивания.
Цель создания полезной модели - расширение технологических возможностей и повышение эксплуатационной надежности горизонтального продувочного смесителя-запарника.
Расширение технологических возможностей осуществляется за счет использования продувочного смесителя-запарника кормов в качестве эффективно работающего с включением в конструкцию смесителя-запарника элементов, предохраняющих патрубок и трубопроводную систему транспортирования готовых кормов от забивания посторонними включениями. Также для более эффективного перемешивания корма и его выгрузки через выгрузной патрубок в конструкцию продувочного смесителя-запарника включена пропеллерная мешалка. Кроме этого, наличие запорных органов и отвода, соединяющего выгрузной патрубок с верхней частью емкости продувочного смесителя-запарника, обеспечивает при необходимости циркуляционный возврат нижнего непроваренного слоя корма для качественной проварки его и позволяет производить дополнительное перемешивание провариваемой массы, что также расширяет технологические возможности устройства. Для использования продувочного смесителя-запарника в нижней части имеется желоб с наклонным дном, к которому присоединен выгрузной патрубок с газовым эжектором. За счет действия эжектирующей струи газа или пара обеспечивается полное удаление корма, так как у выгрузного патрубка до полного удаления находится корм, препятствующий прорыву воздуха в транспортирующий трубопровод и бесполезного его расходования. Для предохранения выгрузного патрубка с запорными органами и транспортирующего трубопровода от забивания посторонними включениями желоб закрыт решеткой. Посторонние включения время от времени удаляются через выгрузной люк. Их удаление облегченно тем, что емкость имеет форму усеченного конуса с наклоном образующей к выгрузному люку. Повышение эксплуатационной надежности продувочного смесителя-запарника осуществлено путем использования стационарной емкости, не имеющей вращающихся либо других подвижных узлов и механизмов. Для лучшего проникновения в корм пара подвод его производится через специальные трубки, имеющие отверстия в своей нижней части.
На фиг. 1 показан общий вид горизонтального продувочного смесителя-запарника кормов.
На фиг. 2 показан разрез по А-А (поперечный разрез горизонтального продувочного смесителя - запарника кормов, вид справа).
На фиг. 3 показан разрез по Б-Б (поперечный разрез горизонтального продувочного смесителя - запарника кормов, вид слева).
Горизонтальный продувочный смеситель-запарник кормов состоит из горизонтальной емкости 1 с пропеллером 2, расположенным эксцентрично относительно оси емкости, который закреплен на валу 3 установочного узла 4, другой конец установочного узла 4 с валом 3 выходит из емкости 1 наружу и крепится на фланцах 5 большой и малой 6 крышках емкости (фиг. 1 и фиг. 3). Малая крышка 6 имеет два фланца. Один фланец для соединения с фланцем крышки 5, а другой - для соединения с фланцем электродвигателя. Все фланцевые соединения снабжены уплотнительными прокладками. Наружный конец вала 3 жестко связан с валом фланцевого электродвигателя 7. В верхней части он имеет загрузочную горловину 8 с задвижкой 9, патрубок подачи воды 10 с краном 11, манометр 12, контрольный трубопровод 13 с вентилем 14 и предохранительный клапан 15. В нижней части горизонтального продувочного смесителя запарника имеется выгрузной люк 16 для удаления посторонних включений, закрытый в рабочем положении крышкой 17, наклонный желоб 18, выгрузной патрубок 19 оборудован отводом 24 с запорными устройствами 21, 22, 23, соединяющими желоб с верхней частью емкости. Внутри емкости 1 смонтированы два паропровода 25 и ряд трубок 26. Трубы 25 объединены в единую пароподводящую трубу 27, на которой установлена задвижка 28. В нижней части емкости 1 имеется желоб 18, сообщающийся с емкостью посредством решетки 29, у которого дно наклонено под углом к горизонтальной оси в сторону большего основания конуса. Подача транспортирующего пара или сжатого воздуха в эжектор 20 производится из соответствующей системы по трубе 30 с вентилем 31.
Горизонтальный продувочный смеситель запарник кормов работает следующим образом.
Предназначенные для переработки материалы загружаются в емкость 1 через загрузочную горловину 8, после чего задвижка 9 закрывается. С целью доведения обрабатываемого материала до полужидкого состояния, при необходимости, в емкость 1 через патрубок 10 путем открытия крана 11 добавляется вода. После закрытия задвижки 9 и утеплительного чехла над ней, условно не показанного на схеме, запускают электродвигатель 7, приводящий в движение пропеллер 2 и вал 3. Затем в емкость 1 подается пар, который вводится в корм через паровую трубу 27, паропроводы 25 и трубки 26 при открытой задвижке 28. Согласно принятой технологии тепловой обработки корма паром производится прогрев корма до температуры кипения при открытом вентиле 14 контрольного трубопровода 13. В первый период тепловой обработки кормов происходит интенсивная конденсация пара, и только при достижении в емкости температуры кипения корма из контрольного трубопровода 13 начинается истечение пара. В этот момент вентиль 14 закрывают. Процесс запаривания продолжается в течение времени, обусловленного готовностью корма, которое определяется пробами или установленным временем варки. В процессе приготовления корма производят перемещение нижних непроваренных слоев корма, находящихся в желобе 18 и придонной части емкости 1 в ее верхнюю часть. Для этого запорную задвижку 22 закрывают, а задвижку 23 открывают. В эжектор 20 осуществляют подачу пара по трубе 30 путем открытия вентиля 31, после чего открывается задвижка 21. После завершения смешивания и тепловой обработки корма производят выгрузку готового корма, которая производится совместной работой рабочего органа в виде пропеллера 2 и подачей сжатого воздуха (при необходимости охлаждения корма) или подачей пара (при необходимости доваривания или поддержания корма в горячем состоянии) также в эжектор 20. При этом задвижка 23 закрывается, а задвижка 22 открывается. Напуск атмосферного воздуха осуществляется открытием вентиля 14 на трубе 13. Так как дно желоба выполнено наклонным, то происходит полное удаление корма ввиду того, что в нижней части желоба корм находится до его полного удаления. Оставшиеся на решетке 29 посторонние включения время от времени удаляются через люк 16 при открытой крышке 17. Контроль давления пара в горизонтальном продувочном смесителе-запарнике производится по манометру 12. С целью предотвращения превышения допустимого давления пара внутри емкости 1, на ней установлен предохранительный клапан 15.
Экономический эффект от применения горизонтального продувочного смесителя-запарника достигается за счет замены трех единиц кормоприготовительного оборудования: смесителя, запарника и продувочного котла - одной, снижения забиваемости кормотранспортирующих труб, снижения потерь корма за счет возврата в емкость нижних непроваренных слоев перерабатываемых кормов, а также снижения себестоимости изготовления горизонтального продувочного смесителя-запарника.
Список использованной литературы:
1. Егорченков М.И., Шамов Н.Г. Кормоцехи животноводческих ферм. - М: Колос, 1983 - с. 142
2. Егорченков М.И. Кормоприготовительный цех с использованием пищевых отходов. - М: Россельхозиздат, 1985 - с. 123).
3. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. - М.: Машиностроение, 1983 - с. 142.
4. Пат. 119264 Российская Федерация, МПК7 G09D 25/00, В02С 2/02. Лабораторное устройство для испытания трубопроводов с полужидкими кормами (описание полезной модели) / Лушнов М.А., Маркин Ю.С., Маркин О.Ю., Рудаков А.И.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВО «Казанский государственный аграрный университет». - №2014120848; заявл. 22.05.2014; - Опубл. 20.11.2014. Бюл. №32.-3 с - аналог.
5. Патент 2249419 Российская Федерация, Продувочный котел-запарник /Рудаков А.И. (RU), Лушнов М.А. (RU), Тагиров Ф.К. (RU), МПК A23N 17/00. Подача 09.12.2002, опубл. 10.04.2005 - прототип.