УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОЛЕКАРСТВЕННЫХ СМЕСЕЙ
PLANT FOR PREPARING FODDER-AND-MEDICINAL MIXTURES

Изобретение относится к устройствам для цикличной (порционной) подготовки кормолекарственных смесей, а также минеральных и витаминных кормовых добавок и может быть использовано на животноводческих фермах и комбикормовых предприятиях.
Известна «Установка для приготовления премиксов и кормовых смесей» (пат. RU. 2289974 С1, A23N 17/00, 21.06.2005 г.). Установка включает два вертикально установленных смесителя, сообщающихся между собой, имеющих внутренние смешивающие рабочие органы. Один из смесителей, предназначенный для премиксов, представляет собой центрифугу в виде усеченного конуса, его смешивающий рабочий орган имеет вид лопатки, а смеситель, предназначенный для кормовых смесей, выполнен в виде усеченного конуса с винтовой лопаткой.
Данной установке присущи следующие недостатки:
- смеситель для премиксов, представляющий собой центрифугу, выполненную в виде усеченного конуса, не позволяет активно смешивать разнородные вещества, т.к. при больших оборотах, материал, помещенный в центрифугу, под действием центробежных сил прижимается к внутренней стенке барабана и вращается вместе с ним, не смешиваясь, поэтому в образовавшейся массе возможна сепарация (разделение по физико-механическим свойствам);
- смеситель для кормовых смесей, имеющий рабочий орган, выполненный в виде усеченного конуса с винтовой направляющей и установленный на дне корпуса смесителя, переваливает всю массу снизу-вверх, а при больших расстояниях между стенкой корпуса и рабочим органом интенсивного смешивание компонентов не происходит;
- использование спирально-винтового конвейера для транспортирования премикса из малого смесителя в большой, а для выгрузки готового продукта вращающихся лопастей, также приводит к сепарации (сегрегации) премикса на составляющие.
Таким образом, вышеуказанная установка не в полной мере соответствует заявленному техническому назначению. Конструкция установки сложная, металлоемкая и для ее работы используются четыре самостоятельных электропривода.
Известна «Установка порционной СВЧ-обработки кормов» (пат. RU 1471388 С2, A23L 3/01, 10.01.2013, бюл. №1), в которой рабочая камера выполнена в виде сферы с загрузочным и выгрузным шлюзами, а прямолинейные лопасти механически перемешивают обрабатываемый материал, одновременно тормозят создание псевдоожиженного слоя, так как при сходе смеси с лопасти она ударяется о внутреннюю поверхность сферы и разлетается в разные стороны.
Наиболее близкой по технической сущности предлагаемого изобретения является «Установка для приготовления премиксов и кормовых смесей» (пат. RU 2411884 С2, A23N 17/00, 20.02.2011, бюл. №29), принят за прототип, которая состоит из двух смесителей: измельчитель-смеситель для приготовления первичных премиксов и смеситель для кормовых смесей, цилиндрический корпус которого и конструкция прямоугольных лопастей не обеспечивают равномерного перемешивания и устойчивого образования псевдоожиженного слоя. При переходе смеси с горизонтального днища смесителя на вертикальную цилиндрическую поверхность, а в верхней части смесителя - с вертикальной на горизонтальную приводит к торможению обрабатываемого материала, к турбулентному его движению, при котором нарушается процесс псевдоожижения и теряется качество смешивания. Вышеуказанная установка не в полной мере соответствует техническому назначению предполагаемому изобретению.
Задача предлагаемого изобретения заключается в создании установки для приготовления высокооднородной кормолекарственной смеси, обеспечении безопасной работы обслуживающего персонала и снижении материальных затрат на производство.
Поставленная задача достигается тем, что в установке для приготовления кормолекарственных смесей, включающей измельчитель-смеситель для первичных премиксов, смеситель для премиксов и кормовых смесей, устройства загрузки и выгрузки, новым является то, что смеситель для премиксов и кормовых смесей является смесителем кормолекарственных смесей, состоит из двух частей, рабочей камеры, выполненной в виде усеченной сферы, и направляющего обтекателя, образующая поверхность которого представлена эвольвентой с началом координат у нижней части загрузочного шлюза, при этом в нижней части рабочей камеры на расстоянии δ к внутренней поверхности закреплены лопасти, плоскости и концы которых повторяют ее внутреннюю поверхность, причем каждая лопасть снабжена бортиком, направленным противоположно бортику другой лопасти, а длина каждой лопасти и уровень стыка направляющего обтекателя с рабочей камерой ограничены радиусом, проведенным из центра сферы под углом 45°.
Высший коэффициент однородности смешивания двухфазной неоднородной системы достигается в псевдоожиженном слое (О.М. Тодес, О.Б. Цитович «Аппараты с кипящим зернистым слоем», Ленинград, Химия, 1981 г.). Расчет основных параметров псевдоожижения выполняют по методике (И.П. Мухленов и др. «Расчет препаратов кипящего слоя», Ленинград, Химия, 1986 г.). Однородность смешивания и устойчивость псевдоожижения зависит от конструкции корпуса смесителя и рабочих органов, при этом возможно достижение при установившемся режиме равномерное распределение частиц смешиваемого материала.
Применяемые в настоящее время цилиндрические формы смесителей в различных отраслях не обеспечивают устойчивого псевдоожиженного слоя (см. критику пат. RU 2411884 С2, A23N 17/00, 20.02.2011, бюл. №29). Для устранения этого недостатка смеситель кормолекарственных смесей состоит из двух частей, рабочей камеры, выполненной в виде усеченной сферы и гладко состыкованного с ней направляющего обтекателя с образующей поверхностью в виде эвольвенты с началом координат у нижней части загрузочного шлюза, вплотную с ним соединенным, что способствует созданию установившегося процесса псевдоожижения. Также этому способствует конструкция лопастей, при которой наличие бортиков усиливает швырок смеси. Ограничение радиусом, проведенным из центра сферы под углом 45°, длины каждой лопасти и уровня стыка направляющего обтекателя с рабочей камерой, а также расстояние δ, равное 0,5-0,7 мм между лопастями и внутренней поверхность рабочей камеры определены опытным путем и проверены в работе.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 - схема установки для приготовления кормолекарственных смесей, фиг. 2 - вид А.
Установка для приготовления кормолекарственных смесей содержит измельчитель-смеситель 1 (фиг. 1), устройство загрузки 2 и загрузочный шлюз 3, соединяющий их со смесителем кормолекарственных смесей 4, состоящим из рабочей камеры 5, выполненной в виде усеченной сферы, направляющего обтекателя 6, образующая поверхность которого представлена эвольвентой с началом координат у нижней части загрузочного шлюза 3, лопастей 7, 8. закрепленных на приводном валу 9, при этом внизу рабочей камеры расположено устройство выгрузки 10 с задвижкой 11.
Работает установка для приготовления кормолекарственных смесей следующим образом. В измельчитель-смеситель 1 засыпают лечебный препарат и наполнитель, в котором в течение 30-40 с происходит процесс измельчения и смешивания. Получившийся премикс направляют через загрузочный шлюз 3 в смеситель кормолекарственных смесей 4, в который также добавляют из загрузочного устройства 2 15-20% дозы наполнителя. Приводится во вращение приводной вал 9 с закрепленными на нем лопастями 7, 8, которые захватывают обрабатываемый материал и швыряют равномерно по всему периметру (360°) внутренней поверхности рабочей камеры 5, поднимают его вверх и далее направляющий обтекатель 6 плавно переводит движение материала снизу-вверх в движение сверху-вниз, чему также способствует всасывающая сила от лопаток 7, 8. Таким образом, по всему объему смесителя кормолекарственных смесей 4 образуется равномерный псевдоожиженный слой (фонтанирующий процесс), с равномерно распределяющимися ингредиентами смеси, которые смешивают 3-4 мин. По окончанию процесса работа привода и вращение вала 9 останавливается и из загрузочного устройства 2 добавляется остальная доза наполнителя, приводится во вращение вал 9 и далее процесс смешивания продолжают в течение 4-5 мин. Закончив процесс полного смешивания, останавливают вращение вала 9, лопастей 7, 8 и при открытой задвижке 11 готовый продукт выгружается из выгрузного устройства 10 в тару.
Таким образом, обеспечено приготовление высокооднородной кормолекарственной смеси, а также исключен контакт обслуживающего персонала с лечебными препаратами.