ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ СМЕСИТЕЛЬ-ЗАПАРНИК КОРМОВ
HORIZONTAL FEED MIXER-STEAMER

Изобретение относится к области механизации сельского хозяйства и переработки сельскохозяйственной продукции, в частности, к смесительным кормоварочным аппаратам и может быть использовано для приготовления кормов на свиноводческих и других животноводческих фермах и комплексах.
Известен продувочный котел-запарник, содержащий горизонтально расположенную емкость, имеющую загрузочную горловину, выгрузной люк с крышкой и выгрузной патрубок с газовым эжектором.(Патент РФ №2249419. Авторы: Рудаков А.И. (RU), Лушнов М.А. (RU), Тагиров Ф.К. (RU), МПК A23N 17/00. Подача 09.12.2002, опубл. 10.04.20054).
В нижней части продувочного котла-запарника имеется желоб, сообщающийся посредством решетки с емкостью, дно желоба наклонено под углом к горизонтальной оси, в сторону выгрузного патрубка. Выгрузной патрубок оборудован отводом с запорным устройством, соединяющим желоб с верхней частью емкости.
Изобретение способствует обеспечению снижения потерь корма за счет возврата в емкость нижних непроваренных их слоев.
Недостатками известного смесителя-запарника кормов являются:
- плохая смешиваемость и провариваемость кормов и низкая эффективность кормоварочного котла, вследствие отсутствия механизма смешивания;
- охлаждение кормосмеси воздушным эжектором, что приводит к снижению общего КПД продувочного котла-запарника;
- повышенная опасность при эксплуатации, вследствие подачи в кормоварочный котел для вытеснения кормовой массы газа или пара под давлением.
Известно оборудование для тепловой обработки и смешивания кормов, например, горизонтальные котлы типа Ж4 - ФПА и КВМ - 4,6А (см., например, кн. Барсов Н.А. Машины и оборудование, применяемое на зверофермах. - Л.: Агропромиздат, 1986. - с. 42 - 45, рис. 13).
Любой из указанных выше котлов - запарников содержит горизонтально расположенную емкость, имеющую загрузочную горловину и выгрузной люк с крышкой и спускным краном для жира. Вокруг емкости смонтирована паровая рубашка, а внутри котла установлена мешалка, состоящая из шестигранного вала с пятнадцатью лопастями, расположенными под углом 120°. Мешалка реверсивная: при вращении в одном направлении лопасти перемешивают сырье, а в другом - перемещают его и подают на выгрузку.
Недостатком известного оборудования для тепловой обработки и смешивания кормов является:
- повышенное время опорожнения продувочного котла-запарника, особенно на заключительной стадии процесса, т.к. сжатый воздух, используемый для вытеснения корма, проникает в выгрузную трубу задолго до полного вытеснения корма из запарника;
- известный кормоварочный котел имеет повышенную опасность при эксплуатации, т.к. для вытеснения кормовой массы подается газ или пар под давлением.
Известен запарник кормов, содержащий барабан и закрепленные в последнем две одинаковые лопасти. (Патент РФ №2241358. Авторы: Милюткин В.А. (RU), Петров A.M. (RU), Ларионов Ю.В. (RU), Петрова C.C. (RU), Козлова Т.Ю. (RU). МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13,2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014).
Лопасти примыкают по полухорде к днищам и боковой поверхности барабана. На лопастях выполнены желоба, охватывающие шнек. Направление витков шнека в одном желобе противоположно их направлению в другом. Лопасти установлены по разные стороны шнека. Их периферийные концы направлены противоположно друг относительно друга. На днищах напротив торцов шнека выполнены выгрузные люки. Вал шнека опирается через подшипники на стойки. Крышкой люка поочередно фиксируется вал шнека относительно барабана при закрытых люках. Вал выполнен в виде перфорированной трубы, сообщенной с пароподводящим трубопроводом. При вращении барабана корма перемешиваются за счет подъема их лопастями, перемещение вдоль, а частично и поперек последних. При подаче пара в вал, корма насыщаются и прогреваются паром. Применение изобретения позволит повысить качество приготовления кормов.
Недостатком известного запарника кормов является:
- цикличное, пиковое нагружение привода барабана при подъеме лопаткой всей массы загруженного корма;
- увеличение потребной мощности привода барабана, при подъеме лопаткой всей массы загруженного в него корма;
- недостаточная эффективность механизации выгрузки смесителя, ввиду удаления через выгрузной люк корма из дальней относительно этого люка половины барабана.
Наиболее близким по техническому исполнению к решаемой задаче является смеситель-запарник кормов, включающий смонтированную на раме цилиндрическую емкость с загрузочным и выгрузным патрубками. (Патент на полезную модель №140313. Авторы: Асадуллин Л.Н. (RU), Асадуллин Н.М. (RU), МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13, 2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014).
Смеситель-запарник кормовразмещен внутри емкости вдоль ее продольной оси. Механизм смешивания имеет с одной стороны устройство для подвода пара и состоит из установочного вала и корпуса редуктора, один конец которого посредством шкворня связан с установочным валом, а другой посажен в ограничитель-амортизатор. Корпус редуктора включает в себя турбинный блок с турбиной, жестко посаженной на ведущий вал редукторного передаточного блока. Передаточный блок выполнен по принципу дифференциального механизма, причем ведущий вал связан с турбинным блоком. Турбинный блок связан с корпусом редуктора посредством крепежных элементов. Снаружи корпуса редуктора смонтированы лопатки, расположенные по винтовой линии и под углом к плоскости вращения. На выходном валу закреплен лопастной винт, перед которым на кольцевом паропроводе установлены паровые сопла, кольцевой паропровод связан с турбинным блоком посредством паропровода.
Недостатком известного смесителя-запарника кормов является:
- низкая эффективность работы смесителя-запарника, так как большая часть полезного объема занята массой оборудованием;
- низкая эффективность работы пропеллерного смесителя, вследствие узкой зоны воздействия на смеситель-запарник;
- наличие зон недоступности воздействия смесителя-запарника на обрабатываемую среду.
Задача, поставленная перед изобретением, направлена на то, чтобы повысить производительность приготовления кормов и снизить энергоемкость процесса.
Технический результат достигается тем, что горизонтальный смеситель-запарник кормов, включающий установленную на раме и снабженную загрузочным и выгрузным патрубками цилиндрическую емкость, смонтированные на опорах в подшипниковых узлах вал привода лопастей и вал привода шнековых транспортеров, направление витков шнековых транспортеров выполнено навстречу друг другу к центру, на валу привода лопастей внутри емкости смонтированы две вогнуто-выпуклые лопасти с утолщением у основания, вторая лопасть установлена относительно первой по другую сторону вала и направлена периферийным концом в противоположную сторону, ширина лопастей равна половине длины емкости, при этом вал привода лопастей выполнен в виде перфорированной трубы, сообщенной с пароподводящим трубопроводом, лопасти имеют каналы, по которым пар поступает в расположенные на выпуклой части лопастей, выпускные конические сопла с меньшим диаметром на выходе. Сопла установлены на выпуклой части лопасти при помощи резьбы и фиксируются контргайкой. Наличие резьбы позволяет регулировать сопла в пределах 6…10 мм.
На Фиг. 1 показан общий вид горизонтального смесителя-запарника кормов, на Фиг. 2 показан разрез смесителя-запарника кормов по А-А, на Фиг. 3 сопловой узел выпуска пара в кормосмесь.
Горизонтальный смеситель-запарник кормов состоит из цилиндрической емкости 1, установленной на раме 2, емкость имеет загрузочный 3 и выгрузной 4 патрубки. Внутри емкости 1, размещены вогнуто-выпуклые лопасти 5 и 6, вал 7 привода лопастей и вал 8 привода шнекового транспортера. Направление витков шнековых транспортеров 9 и 10 организовано навстречу друг другу. Вал 7 лопастей 5 и 6 смонтирован на опорах 11 и 12 в подшипниках 13 и 14. Вал 8 привода шнекового транспортера смонтирован в подшипниках 15 и 16. Цапфы вала 7 предохранены от проворота шпонкой 17. Подача пара осуществляется в перфорированный вал 7 через патрубок 18. Система оборудована предохранительными крышками 19, 20 и 21. Лопасти 5 и 6 имеют каналы 22, по которым пар поступает в выпускные конические сопла 23, с меньшим диаметром на выходе. Сопла 23 установлены на выпуклой части лопасти при помощи резьбы, позволяющей регулировать сопла в пределах 6…10 мм, и фиксируются гайкой 24. Угол распыла пара в кормосмесь составляет 24°±6°.
Горизонтальный смеситель-запарник кормов работает следующим образом: подлежащие смешиванию и запариванию материалы загружаются в емкость 1 через загрузочный патрубок 3. Через загрузочный патрубок 3 заливается также при необходимости определенное количество воды для доведения консистенции смеси до полужидкого состояния. Через устройство 18 в перфорированном валу 7 по каналам 22 через лопасти 5 и 6 подается водяной пар под давлением в емкость 1. Одновременно по каналам 22 пар поступает в выпускные конические сопла 23, а затем поступает в варочную и смешиваемую среду. Сопла 23 установлены в лопастях на выпуклой части лопастей 5 и 6 при помощи резьбы, которые фиксируются гайкой 24, для улучшения внедрения пара в смешиваемую среду и интенсификации процесса смешивания, проваривания, а также снижения крутящего момента системы за счет реактивного действия струи пара. Смеситель-запарник кормов смонтирован на стойках 11 и 12 в подшипниковых узлах 13 и 14, валы 7 и 8 в подшипниковых узлах 15 и 16. Шпонка 17 предохраняет цапфы вала 7 от проворота.
Экономический эффект от применения горизонтального смесителя-запарника кормов достигается за счет замены двух единиц кормоприготовительного оборудования: смесителя и запарника - одной, снижения забиваемости кормотранспортирующих патрубков, ввиду их небольшой длины, а также снижения себестоимости изготовления горизонтального смесителя-запарника кормов.
Список использованной литературы
1 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. 10.04.20054 - аналог.
2 Барсов Н.А. Машины и оборудование, применяемое на зверофермах. - Л.: Агропромиздат, 1986. - с. 42 - 45, рис. 13.
3 Патент 2241358 Российская Федерация, Милюткин В.А. (RU), Петров A.M. (RU), Ларионов Ю.В. (RU), Петрова C.C. (RU), Козлова Т.Ю. (RU). МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13, 2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014 - прототип.
4 Патент на полезную модель №140313. Асадуллин Л.Н. (RU), Асадуллин Н.М. (RU), МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13, 2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014 - аналог.