СПОСОБ И УСТАНОВКА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ КОМБИКОРМОВ
METHOD AND DEVICE FOR THERMAL PROCESSING OF COMBINED FORAGE

Изобретение относится к тепловой обработке комбикормов в животноводческих хозяйствах и на межхозяйственных комбикормовых предприятиях.
Известен способ и установка гидродинамической и гигиенической обработки комбикормов, представляющий трехступенчатый периодический процесс тепловой обработки (проспект швейцарской фирмы «Бюлер» 09.03.2004 г.; RU 2251364 23.03.2004г.; Ганс Вальтер Лухт. Экспандированный комбикорм для животных и птицы. Комбикормовая промышленность, 1997 г., №7, стр.24-27).
Недостатком данного способа и установки является многоступенчатость и цикличность процесса, что связано с большими капиталовложениями, недоиспользованием оборудования за счет цикличности его использования и большими потерями тепла. Отработанный воздух выбрасывается в атмосферу при температуре свыше 110°С, что наносит ущерб окружающей среде.
Известен способ и установка тепловой обработки комбикормов (фирма «Амандус Каль» www.izerno.ru/site/germany.html., SU 1793886, 07.02.1993 г.).
Наиболее близким по технической сущности и предлагаемому изобретению является способ и установка тепловой обработки комбикормов, включающий приемный бункер, дозатор, смеситель, экспандер, гранулятор и охладитель (Мишуров Н.П. Перспективные технологии тепловой обработки комбикормов. Москва: ФГНУ «Росинформагротех», 2006 г., стр.36-38, 42).
В известном способе гранулированные корма охлаждаются проточным воздухом, который через циклон выбрасывается в атмосферу, причем температура гранул, поступающих из гранулятора в охладитель, составляет 170-190°С, а при выходе из охладителя и поступлении на измельчитель - 30-40°С.
Задачей предлагаемого изобретения является использование отработанного воздуха, нагретого в охладителе теплом гранул комбикорма, для подогрева сырья, поступающего на переработку, что позволит снизить удельные затраты тепла на производство гранулированных комбикормов и повысить их качество за счет более глубокого прогрева, а также осуществлять тепловую обработку комбикормов непрерывно в замкнутом цикле, при более низкой температуре выбрасываемого в атмосферу воздуха.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом способе тепловой обработки комбикормов, включающем подачу комбикорма в приемный бункер, дозирование в дозаторе, смешивание с добавками в смесителе и нагрев до t° 55-95°С, экспандирование горячей смеси в экспандере при t° до 130-140°С, получение массы нужной формы в структураторе, гранулирование ее в грануляторе с образованием комбикорма в виде гранул, имеющих температуру на выходе в пределах t° 170-190°С, и охлаждение гранул атмосферным воздухом в охладителе, при этом тепловую обработку комбикорма осуществляют при поступлении исходного сырья в приемный бункер нагретым от гранул воздухом, направленным по тепловой магистрали из охладителя в теплообменник, который размещают в приемном бункере, и теплообмен от теплоносителя к комбикормам происходит через стенки теплообменника по мере перемещения комбикормов в приемном бункере сверху вниз, причем процесс нагрева и охлаждения комбикормов регулируют так, чтобы температура охлажденных гранул была в пределах t° 30-40°С, уровень охлаждения гранул регулируют дозированной подачей атмосферного воздуха, а тепловую обработку комбикормов осуществляют непрерывно в замкнутом цикле.
Технический результат достигается также тем, что предлагаемая установка для тепловой обработки комбикормов, содержащая приемный бункер, дозатор, смеситель, экспандер, структуратор, гранулятор, охладитель, снабжена теплосистемой, включающей теплообменник, тепловую магистраль, механизм дозированной подачи атмосферного воздуха в охладитель, перфоратор для равномерного распределения атмосферного воздуха по длине охладителя, устройства для сбора и слива конденсата, механизм для регулирования количества отбора теплоносителя и циклон с вентилятором для прогона через теплообменник теплоносителя, причем теплообменник установлен внутри приемного бункера, выполнен в виде змеевика по форме внутренней части бункера и нижняя часть его сообщена посредством тепловой магистрали с внутренней полостью охладителя, а верхняя - с всасывающим патрубком циклона с вентилятором, при этом механизм дозированной подачи атмосферного воздуха установлен в торце охладителя на входе гранул комбикормов, а механизм отбора теплоносителя - на выходе из охладителя.
Введение в установку теплосистемы позволяет использовать отработанный воздух как теплоноситель, нагретый в охладителе гранулами, температура которых при выходе из гранулятора составляет 170-190°С, для подогрева сырья, поступающего на переработку в приемный бункер непосредственно в начале процесса, что положительно влияет на повышение питательной ценности комбикормов путем более глубокой декстринизации крахмала фуражного зерна. Встраивание в приемный бункер теплообменника, выполненного в виде змеевика по форме внутренней части бункера, дает возможность производить теплообмен от теплоносителя к сырью через стенки теплообменника, по мере перемещения сырья в бункере сверху вниз и омывания им наружной поверхности теплообменника. Перфоратор, установленный в охладителе, равномерно распределяет поступающий в охладитель атмосферный воздух. Механизм дозированной подачи атмосферного воздуха, установленный в торце охладителя на входе гранул комбикормов, и механизм для регулирования количества отбора теплоносителя, установленного на выходе из охладителя, регулируют процесс нагрева и охлаждения комбикормов так, чтобы температура охлажденных гранул была в пределах t° 30-40°С. Теплообменник, сообщенный, посредством тепловой магистрали, с охладителем, содержащим перфоратор, механизм дозированной подачи атмосферного воздуха и механизм для регулирования количества отбора теплоносителя, а также циклон с вентилятором, прогоняющий теплоноситель через теплообменник, и устройство для сбора и слива конденсата в совокупности составляют теплосистему, позволяющую осуществлять обработку комбикормов непрерывно в замкнутом цикле, что позволяет снизить удельные затраты тепла, при этом температура выбрасываемого в атмосферу воздуха снижается до 40°С, что безопасно для окружающей среды.
Сущность предлагаемого способа, осуществленного в установке для тепловой обработки комбикормов, поясняется чертежом, на котором представлена схема установки.
Предлагаемая установка для тепловой обработки комбикормов содержит последовательно расположенные приемный бункер 1, дозатор 2, смеситель 3, экспандер 4, структуратор 5, гранулятор 6, охладитель 7, снабженный механизмом дозированной подачи атмосферного воздуха 8, установленным в торце охладителя 7 на входе гранул комбикорма, перфоратором 9, расположенным по всей длине охладителя 7, механизмом отбора теплоносителя 10, установленным на выходе из охладителя 7, просеиватель 11, вальцовый станок 12 и теплосистему, включающую теплообменник 13, встроенный в приемный бункер 1 и выполненный в виде змеевика по форме внутренней части бункера 1, тепловую магистраль 14, сообщающую нижнюю часть теплообменника 13 через механизм отбора теплоносителя 10 с охладителем 7, циклон 15 с вентилятором 16, патрубок которого сообщен с верхней частью теплообменника 13, и устройство для сбора и слива конденсата 17, установленное на тепловой магистрали 14.
Способ тепловой обработки комбикормов в установке осуществляется следующим образом.
Исходное сырье поступает в приемный бункер 1, температура которого равна температуре окружающего воздуха. Из приемного бункера 1 определенную дозатором 2 дозу направляют в смеситель 3, куда по установленной технологии подают заданное количество добавок жира и мелассы, воду и пар, смесь подогревают до t° 55-95°С. Затем подготовленную смесь переводят в экспандер 4 и доводят температуру нагрева смеси до t° 130-140°С. Экспандированную массу с помощью структуратора 5 превращают в нужную форму, удобную для подачи в гранулятор 6, в котором температура гранул на выходе равна 170-190°С, и далее они самотеком поступают в охладитель 7, куда подают атмосферный воздух, регулируемый механизмом дозированной подачи атмосферного воздуха 8 за счет полностью или частично открытой задвижки, который равномерно распределяется по всей длине охладителя перфоратором 9 и охлаждает гранулы, а нагретый от гранул воздух - теплоноситель, при включенном вентиляторе 16 циклона 15 и посредством механизма для регулировки количества отбора теплоносителя 10, также полностью или частично открытого, по тепловой магистрали 14 направляют из охладителя 7 в теплообменник 13, установленный в приемном бункере 1 и выполненный в виде змеевика по форме внутренней части бункер. Процесс нагрева и охлаждения комбикормов регулируют количеством отбора теплоносителя и дозированной подачей атмосферного воздуха так, чтобы температура охлажденных гранул, поступающих в просеиватель 11 и далее на вальцовый станок 12 для получения крупки, была в пределах t° 30-40°С. За счет температуры теплоносителя нагревается поверхность теплообменника 13 и непрерывно поступающее исходное сырье, которое со всех сторон омывает наружную подогретую поверхность теплообменника, постоянно перемещаясь сверху вниз, подогревается до t° 70-80°С. Мелкие частицы гранул комбикорма, которые засасываются вентилятором 16 из охладителя 7, проходят через механизм для регулирования количества отбора теплоносителя 10, тепловую магистраль 14 и теплообменник 13, оседают в циклоне 15 и подаются в приемный бункер 1 на повторную переработку. Образовавшийся конденсат с устройства для сбора и слива 17 удаляют при неработающей установке.
Так, например: при температуре гранул на выходе из гранулятора 170°С, охлаждении их до 40°С, выбросе в атмосферу через циклон отработанного теплоносителя при температуре 40°С и с учетом потерь тепла в окружающую среду - КПД использования отработанного воздуха составит 40-50%.
Таким образом, использование отработанного воздуха, нагретого в охладителе теплом гранул комбикорма, для подогрева сырья, поступающего на переработку, и осуществление непрерывной тепловой обработки комбикормов в замкнутом цикле позволяют снизить удельные затраты тепла на производство гранулированных комбикормов, повысить их качество и снизить температуру выбрасываемого в атмосферу воздуха.