RU2493749C1

RU2493749C1 - Feed-stuffs granulation method

Info

Publication number: RU2493749C1
Application number: RU2012122683/13A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Сыроватка; Татьяна Сергеевна Комарчук; Андрей Дмитриевич Обухов; Анатолий Николаевич Векленко
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2013-09-27

Abstract

FIELD: food industry.

SUBSTANCE: invention relates to devices for granulation of feedstuffs at livestock farms and inter-farm feedstuff enterprises. The feed-stuffs granulation method includes fodder delivery into the pressing chamber, compaction, punching and cutting. One delivers into the pressing chamber fodder heated to a temperature of 250-300°C with bulk weight equal to 400-500 kg/m³; the fodder is compacted 1.5-2.0 times until the bulk weight is equal to 700-800 kg/m³ and pressed until the bulk weight is equal to 900-1100 kg/m³. Cutting is regulated depending on the preset granule length.

EFFECT: invention ensures quality improvement and granules range extension as well as the production technology simplification.

4 dwg

Description

Изобретение относится к способам для гранулирования комбикормов на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.The invention relates to methods for granulating feed in livestock farms and on-farm feed enterprises.

Известен «Способ и устройство ритмического гранулирования и брикетирования сельскохозяйственных материалов» (пат. RU 2423040 C2, A01F 15/00. 10.07.2011 г.), который относится к оптимизированным режимам работы скребков и валков с возможностью регулирования зазора между скребками и матрицей от 0,3 до 10 мм, а между валками и матрицей от 0,1 до 6 мм.The well-known "Method and device for rhythmic granulation and briquetting of agricultural materials" (US Pat. RU 2423040 C2, A01F 15/00. 07/10/2011), which relates to optimized modes of operation of scrapers and rolls with the ability to control the gap between the scrapers and the matrix from 0 , 3 to 10 mm, and between the rolls and the matrix from 0.1 to 6 mm.

Многолетняя практика показывает, что этот способ обеспечивает работу только при минимальных зазорах, остальной диапазон регулировок не применим.Long-term practice shows that this method ensures operation only with minimal gaps, the rest of the adjustment range is not applicable.

Известен способ гранулирования комбикормов реализованный в «Пресс-гранулятор» (пат. RU 2375188 C1, B30B 11/20, 10.12.2009 г.), в котором комбикорма перетираются и продавливаются через фильеры прессующими роликами. За счет сжатия и перетирания кормов температура гранул достигает 150-180°C.A known method of granulation of feeds implemented in the "Press granulator" (US Pat. RU 2375188 C1, B30B 11/20, 10.12.2009), in which feed is ground and pressed through the dies by pressing rollers. Due to the compression and grinding of feed, the temperature of the granules reaches 150-180 ° C.

При использовании этого способа удельные затраты энергии превышают 100 кВт·ч/т, а также происходит быстрый износ дорогостоящих деталей - валков и матрицы.When using this method, the specific energy consumption exceeds 100 kW · h / t, and also there is a rapid wear of expensive parts - rolls and dies.

Известен способ гранулирования реализованный в «Гранулирующий шнековый пресс» (пат. RU 2079405 C1, B28B 3/22, 20.05.1997 г.). Это изобретение относится к области переработки высококонцентрированных полидисперсных материалов с повышенной вязкостью (тесто).A known method of granulation implemented in "Granulating auger press" (US Pat. RU 2079405 C1, B28B 3/22, 05/20/1997). This invention relates to the field of processing highly concentrated polydisperse materials with high viscosity (dough).

Вертикальное расположение многоканального прессинструмента приводит к слипанию отдельных гранул на выходе в бесформенную массу.The vertical arrangement of the multi-channel press tool leads to the adhesion of individual granules at the exit to the shapeless mass.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является способ гранулирования кормов, реализованный в «Пресс-гранулятор» (пат. RU 2055463 C1, A01F 15/00, 10.03.1996 г.) - взят за прототип, в котором вальцы установлены над матрицей выполненной в виде монолитного диска с расположенными в шахматном порядке ячейками с режущие кромки.Closest to the technical solution to the proposed invention is a method of granulation of feed, implemented in the "Press granulator" (US Pat. RU 2055463 C1, A01F 15/00, 03/10/1996) - taken as a prototype in which the rollers are mounted above the matrix made in the form of a monolithic disk with staggered cells with cutting edges.

Однако, прессование гранул коническими вальцами с гладкой поверхностью не надежно в работе, нагрев комбикорма осуществляется сжатием и перетиранием, скопление корма перед коническими вальцами приводит к забиванию и остановке в работе бункера, а также не обеспечена регулировка длины отрезаемых гранул, которая различна для отдельных возрастных групп животных и птицы.However, pellet pressing with a conical roller with a smooth surface is not reliable, the feed is heated by compression and grinding, feed accumulation in front of the conical rollers leads to clogging and stopping of the hopper, and the length of the cut granules, which is different for different age groups, is not ensured. animals and birds.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение отмеченных выше недостатков, улучшение качества гранул, повышение надежности процесса гранулирования, расширение ассортимента получаемых гранул и снижение удельных затрат энергии.The task of the invention is to eliminate the above disadvantages, improving the quality of the granules, increasing the reliability of the granulation process, expanding the range of granules obtained and reducing unit energy costs.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в способе гранулирования комбикормов, включающем подачу корма в прессующую камеру, уплотнение, продавливание и отрезание, новым является то, что в прессующую камеру комбикорм подают при температуре 250-300°C объемной массой 400-500 кг/м³, уплотняют в 1,5-2,0 раза до объемной массы 700-800 кг/м³ и прессуют до объемной массы 900-1100 кг/м³, при этом отрезание регулируют в зависимости от заданной длины гранул.The above technical result is achieved by the fact that in the method of granulating feed, comprising feeding feed to the pressing chamber, compaction, punching and cutting, it is new that the feed is fed into the pressing chamber at a temperature of 250-300 ° C with a bulk weight of 400-500 kg / m ³ , compacted 1.5-2.0 times to a bulk density of 700-800 kg / m ³ and pressed to a bulk density of 900-1100 kg / m ³ , while the cutting is regulated depending on the given length of the granules.

Нагретый до температуры 250-300°C комбикорм имеет улучшенные реологические свойства, становится более пластичным, однородным по составу, влажности и податливым к прессованию, при этом предварительный нагрев исключает энергоемкий процесс сжатия и перетирания комбикорма.Combined feed heated to a temperature of 250-300 ° C has improved rheological properties, it becomes more plastic, uniform in composition, humidity and malleable to pressing, while preheating eliminates the energy-intensive process of compression and grinding of feed.

Рассыпной комбикорм поступает на гранулирование с объемной массой 400-500 кг/м³ («Рекомендации по использованию машин и оборудования для приготовления комбикормов в хозяйствах», Москва, «Колос», 1977 г., стр.6, табл.4), а готовые гранулы должны иметь объемную массу 1000-1100 кг/м³ - для рыб (тяжелые, которые в воде тонут), 900-1000 кг/м³ - для птицы, свиней и крупного рогатого скота. Изменение объемной массы последовательно, в два этапа (уплотнение), позволяет производить процесс без применения механических воздействий (сжатие, перетирание), что положительно влияет на физические свойства компонентов комбикормов.Bulk feed is fed to granulation with a bulk density of 400-500 kg / m ³ ("Recommendations on the use of machinery and equipment for the preparation of animal feed on farms", Moscow, Kolos, 1977, p. 6, table 4), and finished granules should have a bulk density of 1000-1100 kg / m ³ - for fish (heavy, which drown in water), 900-1000 kg / m ³ - for poultry, pigs and cattle. Changing the bulk mass in series, in two stages (compaction), allows the process to be carried out without the use of mechanical influences (compression, grinding), which positively affects the physical properties of the components of the feed.

Регулирование процесса отрезания, в зависимости от заданной длины гранул, позволяет расширить ассортимент готовых гранул.Regulation of the cutting process, depending on the given length of the granules, allows you to expand the range of finished granules.

Сущность предлагаемого способа реализуется в пресс-грануляторе и поясняется фигурами, на которых показаны: фиг.1 - схема пресса-гранулятора, фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, фиг.3 - вид Б по фиг.1, фиг.4 - разрез В-В по фиг.3.The essence of the proposed method is implemented in a press granulator and is illustrated by the figures in which: FIG. 1 is a diagram of a granulator press, FIG. 2 is a section A-A of FIG. 1, FIG. 3 is a view B of FIG. 1, FIG. .4 - section BB of FIG.

Пресс-гранулятор содержит цилиндрический корпус 1 (фиг.1) с загрузочным бункером 2, внутри которого расположен прессующий шнек 3, имеющий навивку с уменьшающимся шагом к низу, последний виток которого находится под углом (φ≤15-18° к внутренней поверхности матрицы 4, жестко закрепленной в корпусе 1 и имеющей расположенные в шахматном порядке ячейки с прямыми режущими кромками, образующими шестигранник. Последний виток прессующего шнека 3 снабжен плоской частью - уплотнитель 5 (фиг.1, 2) ширина которого равна размеру шестигранной режущей кромки ячейки матрицы 4, который находится на расстоянии 0,1-0,2 мм от внутренней ее поверхности, параллельно ей и по радиусу прессующего шнека 3. На выходном конце вала прессующего шнека 3 (фиг.1, 3) с внешней поверхности матрицы 4 на расстоянии 0,1-0,2 мм (фиг.4) жестко закреплен диск 6 с криволинейными ножами 7, имеющими внутреннюю режущую кромку и расположенными под углом защемления к выходящим сформированным гранулам.The granulator press contains a cylindrical body 1 (Fig. 1) with a loading hopper 2, inside of which there is a pressing screw 3 having a winding with decreasing pitch to the bottom, the last turn of which is at an angle (φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix 4 rigidly fixed in the housing 1 and having staggered cells with straight cutting edges forming a hexagon.The last turn of the pressing screw 3 is provided with a flat part - a seal 5 (figures 1, 2) whose width is equal to the size of the hexagonal cutting edge of the cells yki matrix 4, which is located at a distance of 0.1-0.2 mm from its inner surface, parallel to it and along the radius of the pressing screw 3. At the output end of the shaft of the pressing screw 3 (1, 3) from the outer surface of the matrix 4 on a distance of 0.1-0.2 mm (Fig. 4), a disk 6 is rigidly fixed with curved knives 7 having an internal cutting edge and located at an angle of pinching to the exit formed granules.

Способ гранулирования комбикормов с использованием пресс-гранулятора осуществляется следующим образом. При включенном электродвигателе (на схеме не показан) приводится во вращение прессующий шнек 3 и подогретый до температуры 250-300°C объемной массой 400-500 кг/м³комбикорм поступает из загрузочного бункера 2 в цилиндрический корпус 1, подхватывается прессующим шнеком 3, принудительно подается вниз, уплотняется в 1,5-2,0 раза до объемной массы 700-800 кг/м³ за счет уменьшающегося шага к низу шнека 3, а последним витком, находящимся под углом φ≤15-18° к внутренней поверхности матрицы 4, и наличия на нем плоской части-уплотнителя 5, находящегося на расстоянии 0,1-0,2 мм от внутренней поверхности матрицы 4 и имеющего ширину, равную размеру шестигранной режущей кромки ячейки матрицы 4, окончательно уплотняется (прессуется) до объемной массы 900-1100 кг/м³. Вся уплотненная масса комбикорма разделяется прямыми режущими кромками, образующими шестигранник и расположенными на внутренней стороне матрицы 4 в шахматном порядке ячейками, продавливается в верхнюю шестигранную часть ячеек и далее проходит через их круглые отверстия. На выходе, с внешней поверхности матрицы 4, спрессованные гранулы отрезаются внутренней режущей кромкой криволинейных ножей 7, расположенных под углом защемления к выходящим сформированным гранулам, диска 6, жестко закрепленного на выходном конце вала прессующего шнека 3 на расстоянии 0,1-0,2 мм от внешней поверхности матрицы 4. Для получения гранул различной длины производят замену диска с криволинейными ножами. За счет изменения количества криволинейных ножей получают гранулы необходимой длины.The method of granulation of feed using a press granulator is as follows. When the electric motor is on (not shown in the diagram), the pressing screw 3 is driven into rotation and heated to a temperature of 250-300 ° C with a bulk weight of 400-500 kg / m ³ feed is fed from the feed hopper 2 into the cylindrical housing 1, it is picked up by the pressing screw 3, forcibly is fed down, compacted 1.5-2.0 times to a bulk density of 700-800 kg / m ³ due to the decreasing step to the bottom of the screw 3, and the last turn at an angle φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix 4 , and the presence on it of the flat part of the seal 5, located at a distance of 0, 1-0.2 mm from the inner surface of the matrix 4 and having a width equal to the size of the hexagonal cutting edge of the cell of the matrix 4, finally compacted (pressed) to a bulk density of 900-1100 kg / m ³ . The whole compacted mass of the feed is separated by straight cutting edges forming a hexagon and staggered cells located on the inside of the matrix 4, pressed into the upper hexagonal part of the cells and then passes through their round holes. At the exit, from the outer surface of the matrix 4, the compressed granules are cut off by the internal cutting edge of the curved knives 7 located at an angle of pinching to the outgoing granules of the disk 6, rigidly fixed to the output end of the shaft of the pressing screw 3 at a distance of 0.1-0.2 mm from the outer surface of the matrix 4. To obtain granules of various lengths, a disk with curved knives is replaced. By changing the number of curved knives, granules of the required length are obtained.

Использование предложенного способа позволяет получить гранулы нужного качества и различных размеров, упростить технологию производства и за счет исключения механического перетирания сыпучих комбикормов, как это имеет место в серийных прессах, снизить удельные затраты энергии в 1,5-2,0 раза.Using the proposed method allows to obtain granules of the desired quality and various sizes, to simplify the production technology and by eliminating the mechanical grinding of bulk feed, as is the case in serial presses, to reduce specific energy costs by 1.5-2.0 times.

Claims

A method of granulating feed, comprising feeding feed into the pressing chamber, compaction, punching and cutting, characterized in that feed is fed into the pressing chamber at a temperature of 250-300 ° C with a bulk weight of 400-500 kg / m ³ , compacted in 1.5-2 , 0 times to a bulk density of 700-800 kg / m ³ and pressed to a bulk density of 900-1100 kg / m ³ , while the cutting is regulated depending on the given length of the granules.