УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЖИДКИХ ПИТАТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ

Техническое решение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления жидких кормов.
Известна дробилка, предназначенная для измельчения твердых веществ в жидкостях с получением суспензии твердое вещество/жидкость, содержащее корпус, разделенный сетчатой стенкой на первую и вторую камеры, в которых размещены диски, содержащие молотки, причем диски могут быть разновеликими, иметь отверстия и быть конической формы [1].
Недостатком этой дробилки является ее сложность и высокая стоимость. Кроме того, в процессе подготовки жидкой питательной смеси ее компоненты не подвергаются обеззараживанию, а это может вызвать болезни у животных. Необходимость обеззараживания вызывается тем, что зерновой материал, входящий в состав смеси, при хранении может быть заражен вредителями, способствующими развитию плесени и бактерий, которые, попадая в корм, оказывают вредные воздействия на животных и вызывают их болезни.
Известна установка для приготовления жидких питательных смесей, выполняющая роль смесителя компонентов корма с подогреваемой водой, содержащей емкость для воды с подогревательным устройством, соединенную через запорное устройство с водопроводом и расположенную над емкостью для воды и связанную с ней вертикальным трубопроводом камеру для приготовления питательной смеси с мешалкой и насосом, соединенными с электродвигателем, трубопроводами с запорными устройствами и патрубками для выгрузки смеси и подогретой воды [2].
Недостатком данного устройства является необходимость предварительного дробления и измельчения зерна и компонентов корма перед их засыпкой в смесительную камеру, сложность в изготовлении и большая себестоимость, а также применение дополнительных нагревательных устройств для подогрева воды, что необходимо для обеззараживания корма.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для нагрева жидкости, содержащее теплогенератор, состоящим из ускорителя движения жидкости в виде циклона с входным каналом, изготовленным тангенциально с углом наклона к оси корпуса от 80° до 89°, и корпуса, выполненного в виде трубы многоугольного
сечения, рабочий сетевой насос с электроприводом, соединенный с теплогенератором посредством инжекционного патрубка, подающий и обратный трубопроводы, обеспечивающие взаимосвязь теплогенератора с теплообменником, выполненного в виде бака [3].
Недостатком известного устройства является то, что оно не может дробить и измельчать зерно или другие компоненты корма в процессе работы.
Задачей предлагаемого технического решения является расширение технологических возможностей устройства путем совмещения процессов измельчения зерна или другого корма, смешивания и нагрева жидких питательных смесей.
Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для приготовления жидких питательных смесей содержащей теплогенератор, состоящим из ускорителя движения жидкости в виде циклона с входным каналом, изготовленным тангенциально с углом наклона к оси корпуса от 80° до 89°, и корпуса, рабочий сетевой насос с электроприводом, соединенный с теплогенератором посредством инжекционного патрубка, подающий и обратный трубопроводы, обеспечивающие взаимосвязь теплогенератора с теплообменником, корпус теплогенератора снабжен гильзой, на внутренней поверхности которой выполнены продольные шлицы и нарезана резьба, а также установлен расширитель потока по оси гильзы, выполненный из двух конусов, причем на конусах может быть нарезана резьба.
На фиг.1 схематически изображена установка для приготовления жидких питательных смесей.
На фиг.2 - вид слева.
На фиг.3 разрез А-А теплогенератора по фиг.2
На фиг.4 разрез Б-Б циклона по фиг.2
Установка для приготовления жидких питательных смесей содержащей теплогенератор 1, состоящим из ускорителя движения жидкости в виде циклона 2, с входным каналом 3, изготовленным тангенциально с углом наклона к оси корпуса от 80° до 89°, торцевая сторона которого соединена с корпусом 4, в котором установлена и закреплена гильза 5, имеющая внутренние продольные шлицы и резьбу, а также установлен по оси гильзы расширитель потока 6, состоящий из двух конусов, причем на конусах может быть нарезана резьба. Теплогенератор установлен на баке-теплообменнике?, выполняющего функцию теплообменника смесительного типа, с помощью фланцев 8 и 9. Бак-теплообменник установлен на раме 10, на которой также закреплен электрический сетевой насос 11, соединенный с циклоном посредством подающего трубопровода 12, запорного вентиля 13 и
инжекционного патрубка 14. На подающем трубопроводе установлен выгрузной патрубок 15 с краном 16 и манометр 17. Насос соединен с баком-таплообменником обратным трубопроводом 18. Бак-теплообменник снабжен загрузочным окном с ситом 19 и термометром 20.
Установка работает следующим образом.
Бак-теплообменник 7 заполняют водой до необходимого уровня (уровень контролируется мерной линейкой). Включается насос 11 и после его выхода на рабочий режим через загрузочной окно с ситом 19 засыпается в бак требуемое количество зерновой смеси или другие компоненты корма.
При работе насоса 11 жидкость с взвешенными частицами через подающий трубопровод 12, запорный вентиль 13 и инжекционный патрубок 14 под давлением 0,35-0,5 МПа подается в циклон 2 через канал 3. Здесь поток суспензии закручивается и приобретает большую тангенциальную скорость, благодаря спиральной форме внутренней поверхности циклона 2, и она в виде спиралевидного потока попадает в гильзу 5 корпуса 4, имеющей внутренние зубья, образованные резьбой и шлицами. В гильзе корпуса спиралевидный поток суспензии, омывая шлицевую поверхность, создает по углам пазов вихри, которые сопровождают основной поток по всей длине гильзы, преобразуя кинетическую энергию жидкости в тепловую и вызывая ее нагрев.
Нарезанная резьба внутри гильзы, разделяющая продольные шлицы на отдельные зубья, образует винтовой канал, по которому также движется поток суспензии, разрушая застойные зоны в углублениях шлицев. Находящиеся в потоке жидкости взвешенные зерна и частицы, ударяясь с большой скоростью о поверхности зубьев, дробятся и измельчаются. Поток жидкости, который движется по винтовой поверхности резьбы, выполняет также и функцию очистки, удаляя продукты дробления с тыльных сторон зубьев.
При движении спиралевидного потока суспензии внутри шлицевой поверхности гильзы, образующиеся по углам ее продольных пазов вихри стремятся отжать основной поток от зубчатой поверхности к центру гильзы, что уменьшает интенсивность дробления зерна и увеличивает продолжительность приготовления качественной жидкой питательной смеси. С целью снижения влияния эффекта отжатия потока сопутствующими вихрями в корпусе 4 по оси гильзы 5 установлен расширитель потока 6, представляющий из себя стержень, состоящий из двух конусов, причем на конусах может быть нарезана резьба.
Нагретая суспензия выходит из корпуса теплогенератора 4 в бак-теплообменник 7, где, смешиваясь с холодной смесью, нагревает ее. Забор жидкости сетевым насосом 11 из бака 7 осуществляется через обратный трубопровод 18. Нагрев и измельчение исходного
материала осуществляется в процессе циркуляции жидкостно-зерновой смеси через тепловой генератор предложенной конструкции. При температуре выше 45°С происходит уничтожение микрофлоры и плесневелых грибков.
Установка осуществляет однородное тонкое измельчение до мелкосуспензионного состояния [1...500 мкм], смешивание и нагрев в жидкой несущей среде органических и минеральных материалов с низкой механической прочностью (до 10 МПа). Температура смеси контролируется по термометру 20. Качество измельчения определяется органолептическим методом. Готовая смесь выгружается из бака 7 насосом 11 через патрубок 15 при открытии крана 16 и прикрытии запорного вентиля 13.
На дату подачи заявки изготовлена установка для приготовления жидких питательных смесей и испытана в производственных условиях в ЗАО «Нива» Павлоградского района Омской области.
Согласно применяемой технологии в установку заливалось 450 литров воды и затем, после включения насоса, засыпалось 180 кг зерновой смеси. Измельчение зерна и получение жидкой питательной смеси киселеобразного состояния достигалось через 1 час 30 минут работы установки, температура смеси достигала от 12°С до 50°С через 1 час 40 минут.
Установка позволяет сократить энергетические, материальные и трудовые затраты за счет совмещения нескольких технологических процессов приготовления кормов, снизить содержание клетчатки в готовой смеси по сравнению с исходным сырьем за счет переработки ее в усвояемые компоненты, уничтожить плесневелые грибки и сохранить витамины и микроэлементы.
Установка является технологическим оборудованием периодического действия и обслуживается одним оператором.
Выбор рецептуры жидких кормов определяется потребителями в зависимости от вида и возраста сельскохозяйственных животных, сезона их кормления, научных рекомендаций и практического опыта, а также наличия в хозяйстве необходимых компонентов кормов.