Разработка запарника-смесителя кормов для животноводческой фермы

Состав чертежей

1. Генеральный план животноводческого комплекса А1
2. План кормоприготовительного цеха А1
3. Применяемая технологическая линия приготовления кормов А1
4. Общий вид чертеж запарника А1
5. Сборочный чертеж запарника-смесителя кормов А1
6. Существующие конструкции машин для тепловой обработки кормов животноводческих ферм А1
7. Предлагаемая технологическая схема приготовления кормов А1
8. Технологическая схема вакуумной системы запарника смесителя А1
9. Технико-экономические показатели А1

Описание

Развитие отрасли по производству продукции животноводства предусмотрено направлять капитальные вложения на реконструкцию и техническое перевооружение действующий комплексов.
Проведя анализ работы кормоприготовительного цеха, разработана комплексная программа модернизации производственных мощностей на базе применяемого кормоцеха качественно нового комплектного высокопроизводительного и высокоэффективного оборудования.
В тех случаях, когда хозяйствах, имеются в наличии пищевые отходы, а также в рационе большое количество корнеклубнеплодов, возникают дополнительные трудности в приготовлении кормов на их основе. В большинстве своем, становится необходимым осуществлять очистку пищевых отходов от посторонних включений, производить тепловую обработку их и т.п.
Учитывая эффективность применения лопастных смесителей для приготовления кормов, предлагаем свою конструкцию машины запарника-смесителя. В нем, по сравнению с описанными выше агрегатами, расширены технологические возможности, заключающиеся в следующем:
- более полно используется энергия лопаток для создания подпора смеси в линию подачи корма;
- агрегатом становится возможно перемешивать и выдавать в трубопровод корма пониженной влажности (до 60 %), которые являются более эффективными при откорме животных, в частности свиней;
- появляется возможность получения до 96% однородной массы корма, тем самым увеличивается процент усвояемости корма животными;
Предлагаемый запарник-смеситель кормов состоит из корпуса, мешалки из лопаток, рамы, электропривода и вспомогательных элементов конструкции.
Корпус смесителя– это единая сварная конструкция, выполненная из листовой стали с двойными боковыми стенками и коллектором для подачи пара в емкость смесителя.
На валу смесителя закреплены стойки с подкосами и лопатками под углом.
Емкость смесителя загружается кормом при вращении месильного вала на 25-30% своего объема измельченным кормом. Через патрубок подается пар давлением не более 0,6 атм. и при перемешивании начинается процесс варки, в сваренный корм загружаются дополнительные микро- добавки и комбинированные корма. При их загрузке необходимо добавлять воду, чтобы приготовляемая смесь была не гуще выдаваемого корма.
Проектируемый нами кормоцех по теоретическим расчетам, является экономически эффективной, так как срок окупаемости получился 7,32 лет. 

Ознакомительный отрывок из дипломной работы:

 Модернизация поточно-технологической линии приготовления кормовых смесей

Развитие отрасли по производству продукции животноводства предусмотрено направлять капитальные вложе­ния на реконструкцию и техническое перево­оружение действующий комплексов.

Проведя анализ работы кормоприготовительного цеха,   разработана комплексная программа модернизации производственных мощностей на базе применяемого кормоцеха (рисунок 2.1) качественно нового комплект­ного высокопроизводительного и высокоэффективного обору­дования. Она осуществляется по следующим основным направлениям:

1 – Питатель сенной муки; 2 – Измельчитель кормов; 3 – Дробилка; 4,6,10 – Транспортер; 5 – Измельчитель; 7 – Смеситель; 8 – Шнек; 9 – Питатель концентрированных кормов; 11 – Варочный котел; 12 – Агрегат «заменитель молока»; 13 – Насос.

Рисунок 2.1. – План кормоцеха хозяйства

1. - реконструкция и техническое перевооружение действую­щей свинофермы;
2. -  новое строительство;
3. - участок по производству кормов требует модернизации.
4. - предприятием предусмотрено реконструкция кормоцеха и замена оборудования с более высокими технико–экономическими показателями, которое позволит производить корма высокого качества и снизить их себестоимость.

Все выше перечисленные мероприятия позволяют обеспечивать свиноферму качественными кормами, а также принести предприятию дополнительную прибыль за счет снижения себестоимости.

Кормовые смеси приготавливают по определенной технологии на специальных машинах, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

1. - высокая производительность машин и хорошее качество производимых кормовых смесей;
2. - кормовые смеси нужно готовить строго по рецепту. Отклонения от рецептурного состава для комбикормов не более ±1,5%, сочных кормов (силос корнеклубнеплоды) ±3,5%, жидких кормов ±2,5%, минеральных добавок ±1% количества дозированного корма по массе. Влажные рассыпные кормовой смеси необходимо готовить при допустимых отклонениях: для грубых кормов ±15%, концентрированных кормов ±2%;
3. - в процессе смешивания частицы корма не должны истираться или превращаться в мезгу;
4. - кормовая смесь не должна иметь посторонних запахов и примесей, вредных для здоровья животных;
5. - дозировку составных частей корма надо изменять без дополнительных приспособлений;
6. - механизация загрузки в смеситель компонентов кормовой смеси;
7. - соответствие требованиям техники безопасности и санитарно-гигиеническим требованиям;
8. - высокая эксплуатационная надежность и простота в обслуживании;
9. - долговечность работы;
10. - высокая степень однородности кормовой смеси.

2.2. Анализ существующих схем кормоцехов для свиней

Завершающей операцией приготовления кормовых смесей является смешивание компонентов в специальных устройствах – смесителях порционного или непрерывного действия.

С зоотехнической точки зрения важно не только ввести в состав кормосмеси предусмотренные рационом компоненты в требуемом соотношении, но и необходимо, чтобы все они были равномерно распределены во всем объеме смеси. Однородность смеси обеспечивает одинаковую питательную ценность корма во всех частях его объема. Использование для кормления животных неоднородных по своему составу смесей значительно снижает их продуктивное действие. Особенно важно распределять в массе кормосмеси компоненты, вводимые в небольших количествах и имеющие высокую кормовую ценность или биологическую активность: комбикорма, БВД, премиксы, витамины, микроэлементы, лекарственные препараты и др.

Однородность имеет большое значение, поскольку суточный рацион, а особенно разовая дача корма животным, очень мала.

В отдельных случаях она исчисляется несколькими десятками граммов. И в этом небольшом количестве корма должны быть все вещества, предусмотренные рационом комбикормов, БВД, премиксов и т.д.

Равномерность распределения компонентов обеспечивается их смешиванием.

Цель смешивания – превращение некоторого перечня компонентов  в кормосмесь с определенными свойствами. Иначе говоря, смешивание –совокупность процессов направленного формирования однородных по составу, плотности и физико-механическим свойствам систем из набора требуемых компонентов.

Иногда операцию смешивания совмещают с основным  или дополнительным измельчением компонентов. В частности, хорошим смешивающим эффектом обладают молотковые дробилки, и это свойство успешно используется при производстве комбикормов. При приготовлении влажных кормосмесей применяют измельчители-смесители  с ножевыми рабочими органами.

В зависимости от вида и способа содержания  животных или птиц, принятого типа кормления, а  также и наличия кормов в хозяйстве кормовые смеси готовят разной консистенции:

- сухие (комбикорма и кормосмеси) – влажность W=13 - 15%;

- влажные рассыпные - W=45 - 70%;

- жидкие (текучие) W=75 - 85%.

Все эти смеси получают путем механического перемешивания до однородной массы. Поэтому качество смешивания определяется степенью однородности смеси. Ее минимум устанавливают зоотехнические требования:

- для свиней – 85%;

- для  птицы – 90%;

- для крупного рогатого скота – 80% (с вводом карбамида – 90%);

- комбикормов собственного производства – 90 - 95%.

Перемешивание кормовой массы иногда проводят для перераспределения влаги, тепла и растворения некоторых добавок.

Для приготовления кормов используют разные существующие технологии.

Рассмотрим комплекты оборудования кормоцехов типа КЦС предназначены для механизированного приготовления запаренных или сырых кормовых смесей влажностью 60-80%.

Разработано несколько модификаций кормоцехов типа КЦС. Комплекты оборудования кормоцехов КЦС-10/1000 и КЦС-200/ 2000 используют на смешанных свинофермах соответственно на 100 и 200 свиноматок со шлейфом 1000 и 2000 голов на откорме, а КЦС-2000, КЦС-3000 и КЦС-6000 («Маяк-6») - на откормочных фермах с поголовьем соответственно 2000, 3000 и 6000 свиней.

Все унифицированные кормоцехи аналогичны базовому KЦС-6000 («Маяк-6»), включают в себя пять поточных технологических линий: концентрированных кормов, силоса и зеленой массы; тpaвяной муки; корнеклубнеплодов; приготовления и выдачи готовых смесей.

Линия концентрированных кормов предназначена для приема, хранения и дозированной загрузки концентрированных кормов в смеситель. Она состоит из приемного бункера вместимостью 15 м³ и питателя 1 (рисунок 1).

Концентраты по мере необходимости подаются питателем в сборный загрузочный шнек 8 и далее - в запарник-смеситель 9. Дозирование кормов определяют продолжительностью работы питателя 1.

Линия силоса и зеленой массы включает в себя измельчитель кормов 3, загрузочный скребковый транспортер 2 и загрузочный шнек 8. Подача линии 5-10 т/ч.

Линия приготовления травяной муки содержит универсальную дробилку КДУ-2, питатель ПСМ-10 и транспортер ТС-40С. Сено подают в дробилку 5 вручную. Сенная мука воздушным потоком, создаваемым вентилятором дробилки, подается в циклон и через шлюзовой затвор поступает в бункер питателя 4. Из последнего она высыпается на транспортер 2, который направляет ее и шнек .V или непосредственно в запарник-смеситель 9. Проииюдителыюсп. линии 1,5 т/ч.

1 - питатель концентрированных кормов ПК-6; 2 - транспортер ТС-40С; 3 - измельчитель «Волгарь-5»; 4 - питатель сенной муки ПСМ-10; 5 - дробилка КДУ-2; 6 - транспортер корнеклубнеплодов ТК-5Б; 7- мойка-измельчитель кормов ИКМ-5; 8- шнек ШЗС -40М; 9-запарник-смеситель С12; 10 - шнек IIIBC-40; 11 - выгрузной транспортер ТС-40М: А -концентрированные корма; Б - зеленая масса; В - сено; Г - корнеклубнеплоды, Д - готовая кормосмесь.

Рисунок 2.2 – Технологическая схема кормоприготовительного цеха

В линию подготовки корнеклубнеплодов входят приемный бункер вместимостью 9 м , который расположен на уровне пола, скребковый транспортер ТК-5Н со шнеком и мойка-измельчитель ИКМ-5. Корнеклубнеплоды доставляю самосвалом к цеху, и выгружают в приемный бункер, из которого они подаются выгрузным шнеком и наклонным скребковым транспортером 6 в мойку-измельчитель 7. Здесь они отмываются от почвы, измельчаются и подаются в сборный загрузочный шнек 8 или непосредственно в запарник-смеситель. Подача линии на свекле составляет 3-4 т/ч, на картофеле 1-2 т/ч.

Линия приготовления и выдачи готового корма включает в себя загрузочный сборный шпек ШЗС-40M, два запарника смесителя вместимостью по 12 м³ (КЦС-6000, КЦС-3000) или запарник С-12 и варочный котел ВК-1 (КЦС-200/2000), или запарник-смеситель С-7 и варочный котел ВК-1 (КЦС-100/1000), выгрузной сборный шнек ШВС-40; транспортер готового корма ТС-40М.

Со всех технологических линий корнеклубнеплоды, концентрированные и зеленые корма, травяная мука поступают в загрузочный сборный шнек X, который находится над запарником-смесителем, и поочередно их загружают. Одновременно с загрузкой смесителя корм перемешивается вращающимися мешалками. Приготовленные корма из запарников-смесителей подаются в выгрузной транспортер 11 для загрузки в кормораздатчик или другое транспортное средство. 

2.3. Обзор и анализ существующих линий обработки сочных кормов

На зеленые корма в нашей стране введен в действие ГОСТ 27978—88. Для каждого источника зеленого корма определены фазы развития (уборки), содержание в сухом веществе сырого протеина, а также питательность в обменной энергии и кормовых единицах.

Зеленые корма должны быть без посторонних запахов и иметь цвет, свойственный растениям, из которых они приготовлены. В зеленых кормах допускается содержание вредных и ядовитых растений не более 1 %, триходесмы седой — не более 0,3 %. Массовая доля золы, нерастворимой в соляной кислоте (минеральная примесь), в зеленых кормах не должна превышать 0,5 % в листьях, в корнеплодах — 1 %. Остаточные количества пестицидов и нитратов не должны превышать максимально допустимого уровня, утвержденного Государственным управлением ветеринарии РФ.

Траву измельчают или дают в виде пасты, замешивая с концентратами. Мелькостебельчатую траву при небольших дачах скармливают в цельном виде.

Для кормления свиней готовят комбинированный силос из корма, сравнительно богатого протеином, легкоусвояемыми углеводами, каротином и с относительно низким содержанием клетчатки. Основным сырьем для приготовления комбинированного силоса служат початки кукурузы в фазе молочно-восковой и восковой спелости зерна, целые растения кукурузы в эти же фазы вегетации, морковь, свекл, картофель, кормовые бахчевые, отава бобовых трав, дробленое зерно или зерноотходы.

Рецепты комбинированных силосов отличаются разнообразием в зависимости от местных условий хозяйства, назначения, наличия и качества сырья.

Необходимо соблюдать основные технологические требования при заготовке комбинированного силос. Компоненты должны быть в количествах, обеспечивающих бесперебойную работу всех агрегатов. Силосуемая масса должна быть доброкачественной и чистой, загрязненность не должна превышать 2 %. Корнеплоды - тщательно очищены от земли, а при сильном их загрязнении вымыты.

В состав комбинированного силоса должно входить не менее двух-трех компонентов.

Силос с повышенной кислотностью (рН 3,0—3,5) животные плохо поедают; перед скармливанием его необходимо раскислять мелом, аммиачной водой, корнеплодами в виде пасты и другими способами.

Отклонения при дозировании компонентов допускаются в следующих пределах: концкормов +1,5%, сочных кормов +3,5%, жидких кормов и воды ±2,5%, минеральных добавок ±1% от дозируемого корма по весу. Неравномерность смешивания каждого компонента допускается в 2 раза больше величины отклонения для дозирования кормов.

2.4. Технологический расчет и подбор оборудования для приготовления кормов

Необходимую суточную потребность в одном виде кормов для определенной группы животных определяют по формуле

где q - необходимая суточная потребность в одном виде корма для одной группы животных, кг;

a - вес данного вида корма в суточном рационе животного, кг;

m- количество животных в данной группе, гол.

Если групп несколько, то тогда суточная потребность в одном виде корма для всех групп животных определяется по формуле

где q - суточная потребность в одном виде корма для всех групп животных, кг;

a_1,a_2, a_n - вес данного вида корма в суточном рационе животных, соответственно в каждой группе, кг;

m_1, m_2, m_n - количество животных, соответственно в каждой группе, гол.;

n- количество групп животных. Для рассчитываемой линии эти данные будут следующие:

Определяем необходимое количество концентрированных кормов.

q₁ = 2,4 * 100 + 4,0 * 70 + 1,3 *1000 + 1,8 * 150 = 2090кг

Суммарный вес кормовой смеси, подлежащей приготовлению на технологической линии, рассчитывается по формуле

где Кк - вес конденсата пара, кг;

Kв - вес воды, добавляемой в кормовую смесь, кг.

Определяем необходимое количество пара на запаривание картофеля и концкормов по формуле:

где П - количество пара, необходимое на запаривание корма, кг.;

q^/ - общее количество данного вида корма (для всех групп животных), подлежащих запариванию, кг;

Р_уд - удельный расход пара на запаривание данного вида продукта, кг/кг.

Учитывая распорядок дня, животных кормят два раза в сутки: утром и вечером. Утром выдается 55% корма, а вечером – 45%. Поэтому подбор машин проводим по утренней загрузке линии. Сейчас находим количество смеси, которое скармливается утром (55%) и вечером (45%) от общего количества смеси по формулам

По полученным данным находим объем бункеров для кормов, подбираем по каталогу машины на выполнение технологических операций, рассчитываем время работы машин.

На технологических операциях, где время работы машины оговорено зоотехническими требованиямии, подбирается соответствующая машина (машина, способная обработать корм в указанное зоотехническими требованиями время).

В рационе животных имеются концентрированные корма и травяная витаминная мука, запас которых можно хранить в бункерах.

где γконцкорма- объемная плотность концентрированных кормов,кг/м³;

γконцкорма = 400...450 кг/м³.Принимаем γконцкорма=450 кг/м³

β₁- коэффициент заполнения бункера; β₁= 0,85...О,95.Принимаем β₁=0,9. Тогда

Подбор оборудования

а) Исходными данными для выбора мойки-измельчителя является величина q₂(утренняя)=103,25, q₂(вечер)=843,75. По зоотехническим требованиям загрязненность картофеля после мойки должна быть не более 2...3%. Время на мойку по возможности должно быть наименьшее.

Выбираем мойку-измельчитель ИКМ-5,0 с производительностью 5 т/ч.

Время работы любой машины определяется по формуле

где t_машины- время работы машины, мин.;

Q_машины- производительность машины по каталогу, кг/ч;

Q _корма - количество корма, которое необходимо обработать (или количество воды, пара, которое необходимо подать), кг.

Для мойки и измельчения время работы определится как

б) Исходные данные для выбора загрузочного транспортера (из завальной ямы в мойку) q₂(утром)- 1031,25 кг.

Выбираем транспортер ТК-5,0 с производительностью 5 т/ч. Время работы транспортера определится как

в) Исходные данные для выбора водяного насоса (для подачи воды в мойку, для котла, в смеситель-запарник)

Q_мойки (утром)=618.75 л;

Q_мойки (вечер)=506,25 л;

Q_пара(утром)=462,74 л;

Q_пара(вечер)=378,61 л;

Q_{концкорма}(утром)=344,85 л;

Q_{концкорма}(вечер)=282,15 л.

Выбираем насосную установкуУН-2,0 с производительностью 2 м³/ч.

Тогда время работы насоса при подаче воды в мойку определится

Время работы насоса при подаче воды для котла и в запарник-смеситель (на смачивание концкормов) определится как

г) Исходные данные для выбора бункера для травяной витаминной муки q₄(утренняя)=229,35 кг, q₄(вечер)=187,65 кг.

Выбираем бункер Б-6 с производительностью транспортера 2 т/ч и объемом бункера 6,5 м³, что позволяет хранить двухдневный запас травяной витаминной муки.

Время работы транспортера (на подаче травяной витаминной муки в смеситель) определится как

д)      Исходные данные для выбора бункера для концентрированных кормов q₁(утренняя)=1149,5 кг, q₁(вечер)=940,5 кг.

Выбираем бункер БСК-10 с производительностью транспортера 2,7 т/ч и объемом бункера 10 м³, что позволяет хранить двухдневный запас концентрированных кормов.

Время работающего транспортера (на подаче концентрированных кормов в смеситель) определится как

е) Исходные данные для выбора транспортера подачи комбинированного силоса q₃(утренняя)=880 кг, q₃(вечер)=720 кг. Выбираем погрузчик ПДК-Ф-10 с производительностью 12 т/ч. Время работы транспортера (при подаче комбинированного силоса в смеситель) определится как

ж) Исходные данные для выбора котла-парообразователя – это его производительность, которую определяем по формуле

где Qкотла - производительность котла парообразователя, кг/ч;

Пконцкорма(утром)- количество пара на запаривание утренней дачи концкормов, кг;

Пкартофеля(утром) - количество пара на запаривание утренней дачи картофеля, кг;

t_{запаривания}- время запаривания, которое определено зоотехническими требованиями и должно быть 30...60 минут. Принимаем tзапаривания = 35 мин. Тогда

Выбираем котел производительностью 800 кг/ч. Это котел-парообразователь Д-721А. Излишки пара будут направлены на нагрев воды для бытовых и хозяйственных нужд.

Время работы котлов определится как

t_{котла(утром)}=t_{запаривания}+t_{прогрева},

где t_{котла(утром)} - время работы котлов утром, мин.;

t_{прогрева} - время прогрева котла (вывод котла на за данную производительность), tпрогрева=15 мин.

Тогда tкотла(утром)=35 + 15 = 50 минут.

з) Исходные данные для выбора смесителя

Q_{смеси(утром)} – 4020,57 кг. Q_{смеси(вечером)}=3289,555кг. Выбираем смеситель C-I2 с полезным объемом 12 м³ . Время смешивания массы после загрузки всех компонентов принимаем tсмешнвания массы(утром) - 15 мин.

Во время запаривания концентрированных кормов желательно, чтобы масса перемешивалась, так как возможно образование комков и будет неравномерность распределения компонентов в смеси. Поэтому время работы смесителя при запаривании будет tсмесителя(запаривания утром)= tзапаривания=35мин.

Время работы смесителя при выгрузке корма определится как

и) Исходные данные для выбора транспортера для загрузки смеси

в транспортное средство (кормораздатчик) Qсмеси(утром) – 4020,57 кг. Qсмеси(вечером)=3289,555кг.

Выбираем шнековый транспортер ШВС-40 с производительностью 40 т/ч. Время работы транспортера определится как

Теперь подбираем раздатчик кормов и на этом технологический расчет линии заканчивается. Все данные записываем в таблицу 5. Временные данные с учетом включения и выключения машин увеличиваем на 1…2мин и записываем в отдельную графу в таблице. По этим данным строим график работы оборудования

Таблица 2.1.- Расчетные данные по работе оборудования

 2.5.Технологический расчет машин для тепловой обработки кормов

2.5.1 Расчет процесса периодического запаривания картофеля

Особенность процесса запаривания картофеля состоит в том, что пар, проходя в порах между клубнями, конденсируется на их поверхности и скорость его продвижения уменьшается. Таким образом, клубень, находящийся возле парораспределителя, начинает нагреваться сразу после пуска пара в чан, а находящийся в отдаленной точке чана — по прошествии определенного времени. При этом скорость распространения пара зависит от типа парового насадка (точечный, линейный или плоскостной), расхода пара и начальной температуры клубней. Продолжительность нагревания клубней зависит от их теплофизических характеристик, начальной и конечной температур клубня. Продолжительность распространения пара на расстояние h при пуске из плоскостного насадка (фронт распространения пара — плоскость)

Продолжительность нагревания клубней от начальной t0 до заданной t_r температуры:

где: F — поперечное сечение чана, м2; h = H — длина (высота) запарочное чана при расположении парового насадка в его нижней части, м;

ρ — насыпная плотность корнеклубнеплодов, кг/м3;

с — теплоемкость картофеля (3,8…2,1)·103 Дж/кг·град;

tп — температура пара, °С;

G — расход пара, кг/с;

R — средний эквивалентный по объему радиус клубня, м;

α - коэффициент температуропроводности клубня картофеля (0,10…0,12)·10-6 м2 /с;

tг — температура готовности клубней, обычно равна 94…98 °С;

0,75 — поправочный коэффициент, учитывающий неправильную форму клубня.

Естественно, что готовность массы картофеля определяется по готовности самого удаленного от места пуска пара клубня. Тогда общая продолжительность запаривания

Продолжительность загрузки картофеля в чан зависит от производительности вертикального загрузочного шнека Q₂:..........................................

 Классификация машин тепловой обработки кормов

Животноводство, поставлено на индустриальную основу. В сельскохозяйственных предприятиях созданы и продолжают создаваться механизированные фермы, животноводческие комплексы. В связи с этим, увеличиваются объемы производимых кормов.

В ходе приготовления кормов, из самых энергоемких процессов является термообработка кормов т.е. запаривание.

Тепловая обработка паром проводится с целью улучшения вкусовых и питательных свойств корма, а также уничтожения болезнетворных бактерий.

При тепловой обработке кормов необходимо выдерживать температурный и временный режимы с тем, чтобы корм хорошо пропарился, размягчился и прошёл гарантированную стерилизацию. После обработки корм охлаждают до температуры 40 ⁰С.

Обработанный корм должен быть сразу же скормлен животным, так как он не подлежит длительному хранению. Кроме того, остывший корм плохо поедается животными.

При использовании машин и оборудования для тепловой обработки кормов особое внимание необходимо уделять технике безопасности. Аппаратура водогрейных и паровых котлов должна быть в исправном состоянии, не допускается перегрев воды и пара, работа без защитных и предохранительных устройств.

При тепловой обработке корма энергия расходуется на нагрев корма, аппарата и на тепловой эффект производственного процесса (растворение кристаллов, испарение, поджаривание и др.), а также на покрытие потерь теплоты в окружающую среду.

Тепловой обработке подвергаются картофель, пищевые отходы, грубые и концентрированные корма. Цель обработки — повышение усвояемости и стерилизации.
Установки для тепловой обработки кормов можно классифицировать по следующим признакам:

1. По конструкции — запарочные чаны. Запарники-мялки, запарники-смесители (С-2; С-7; С-12; ВК-1; АПС-6); картофелезапарочные агрегаты (ЗПК-3; АЗК-3, F-405А).
2. По способу действия — периодического (ЗПК-4; все смесители) и непрерывного (АЗК-3, F-405А).
3. По источнику тепла — паровые, электрические.
4. По роду использования — стационарные (ЗПК-4; АЗК-3, все смесители) и передвижные (F-405А).
5. По режимам обработки — при режимном давлении и повышенном (обработка пищевых отходов, баротермокамеры для соломы).
6. По назначению — для картофеля, грубых кормов и пищевых отходов.

К кормозапарникам предъявляют следующие требования: возможность механизации загрузки и выгрузки продукта, равномерность прогрева всего продукта, минимальный расход энергии на запаривание, безопасность и удобство обслуживания, надежность работы, продукт не должен загрязняться посторонними примесями.
В настоящее время наибольшее распространение получили устройства, использующие в качестве теплоносителя пар. Для его производства промышленность выпускает котлы-парообразователи, работающие на жидком (КВ-200МЖ, КЖ-500, КЖ-1500, Д-721) и твердом топливе (КТ-500, КВ-300МТ, КТ-1000). Цифра в обозначении показывает производительность по нормальному пару в кг/ч. Все котлы работают при низком давлении, не превышающем 0,07 МПа.

3.2. Обзор существующих конструкций машин для тепловой обработки кормов
Отечественным производителем выпускаются котлы-парообразователи с вертикальным и горизонтальным расположением котла. Наибольшее распространение получили котлы типа КВ (рисунок 3.1). Такой котел состоит из жаровой трубы и корпуса, соединенных торцовыми стенками — фланцами. Пространство между ними (водяная камера) имеет объем 1,28 м3, из которых 0,23 м3 приходится на паровое пространство в верхней части котла.

1-наружный барабан; 2-жаровая труба; 3-система питания; 4-предохранительный клапан; 5-дымовая труба; 6-пароперегреватель; 7-стабилизатор пламени; 8-фронтальная плита; 9-водоуказатель; 10-электроконтактный манометр; 11-водонагревательное устройство; 12-регулятор уровня воды в котле.
Рисунок 3.1. – Котел-парообразователь КВ-300М:

Жаровая камера оборудована топочным устройством и в противоположной части системой конвективных труб, заполненных водой из водяной камеры и омываемых снаружи топочными газами. По верху котла проходит паросборник, на котором размешены предохранительные клапаны, манометр и пароотвод, подключенный к пароперегревателю, находящемуся в жаровой камере. Топка, поддувало и водомерное стекло расположены на передней стенке котла, на задней стенке крепится дымоотводная труба.
Для питания котла водой служит подпиточный насос. С целью предварительного подогрева вода проходит через водоподогреватель в дымовой трубе.
Котел КВ-3ООМ выпускается в двух вариантах: для работы на твердом и на жидком топливе. Он снабжен системой автоматики для прекращения подачи топлива в форсунку (горелку) при снижении уровня воды и возрастании давления пара. Котлы на твердом топливе имеют автоматику, управляющую работой системы подачи воздуха в топку.
Для тепловой обработки кормов, кроме котлов, применяются и запарники-смесители.
Приготовление кормовых смесей влажность 65...80% и запаривание кормов проводят с помощью запарников-смесителей типа С-2, С-12 и др. Запарники-смесители относятся к аппаратам периодическою действия. Для работы этих агрегатов необходимо предварительное измельчение компонентов кормовой смеси.
Запарник-смеситель С-2 (рисунок 3.2) состоит из корпуса, двух мешалок, выполненных в виде валов с лопастями, расположенными по винтовой линии, выгрузного и загрузочного транспортеров закрытого типа, электропривода и шкафа управления. Перераспределяющее устройство, расположено по обе стороны корпуса. Рабочий процесс смешивания осуществляется при последовательной загрузке компонентов смеси при работающих мешалках. При запаривании загрузочный и выгрузной люки должны быть закрыты. Длительность процесса составляет 30... 75 мин в зависимости от вида корма и её предварительной измельченности. По окончании запаривания в корм добавляют компоненты, не нуждающиеся в тепловой обработке, и перемешивают продукт. Выгрузку проводят при помощи выгрузного шнека, имеющего общий привод с мешалками, на выгрузной транспортер. Привод мешалок и шнека осуществляется от электродвигателя мощностью 5,5 кВт через редуктор. На приводе загрузочного и выгрузочного транспортеров установлены двигатели мощностью 1,1 кВт каждый. Ёмкость (объемом в 3 м3) обеспечивает производительность С-2 на смешивании 3.5... 8,7 т/ч, а на запаривании почти 2 т/ч.
Рабочее давление пара не должно превышать 0,14 МПа. Удельный расход пара составляет 0,23 кг на 1 кг продукта. Масса запарника 2790 кг; габариты 6000×3230×2985 мм. Обслуживает агрегат один рабочий.

1-корпус; 2-кронштейн; 3-пульт управления; 4-электродвигатель; 5-защитный кожух; 6-рычаг; 7-редуктор; 8-ограждение; 9-распределитель; 10-манометр; 11-ограничитель; 12, 14-крышки люков; 13-загрузочный транспортёр; 15-левыйвал; 16-правая лопасть; 17-левая лопасть; 18-выгрузной шнек; 19-павый вал; 20-кронштейн; 21-выгрузной транспортёр; 22-трубопровод; 23, 24- паропроводы; 25-тяга; 26-лестница; 27-рычаг.
Рисунок 3.2. – Смеситель-запарник С-2.

Рассмотрим следующий запарник ЗПК-4 (рисунок 3.3) состоит из рамы, на которой установлены мойка с вертикальным шнеком, запарный чан с выгрузным и мяльным транспортерами, а также электродвигателей с приводными устройствами, водо - и пароподводящих систем.
Продукт, поступающий в мойку, приводится в движение потоком воды, который создается вращением активатора. При трении клубней друг о друга отделяются загрязнения, которые вместе с камнями, отброшенными активатором, собираются в камнесборнике и периодически удаляются в канализационную систему через его люк. Отмытый продукт захватывается вертикальным шнеком и ополаскивается водопроводной водой.

1-шнек; 2-мойка: 3-привод выгрузного и мяльного шнеков; 4-силовой шкаф; 5-рама; 6-корпус шнека; 7-запарный чан; 8-паропровод с вентилем; 9-водопровод.
Рисунок 3.3. Устройство напарника ЗПК-4.

Чистый картофель из шнека поступает на вращающийся распределительный диск и равномерно заполняет запарный чан. Заполнение прекращают по достижении продуктом уровня смотрового окна. Мойка может также отключаться автоматически устройством распределительного диска при полной загрузке запарника.
Включая при помощи вентиля на пароподводящем устройстве подачу пара, картофель запаривают в течение 15...20 мин, мосле чего включают на 5...7 мин мойку для выгрузки из нее в чан остатков продукта. Пар, выходя из коллектора через толщу продукта, конденсируется и стекает в конденсатоотвод, снабженный затвором. Пар, выходящий из конденсатоотвода, указывает на окончание запаривания; процесс продолжается 40...45 мин. После этого включают выгрузное и мяльное
устройства. Шнек выгрузного устройства подает продукт под воздейст-вие шести ножей, расположенных в начале мяльного шнека. Последний доводит картофель до пюреобразного состояния и выгружает готовый продукт из машины. Объем запарного чана позволяет загрузить в него до 1600 кг картофеля.

3.2. Обоснование схемы запарника-смесителя.
В тех случаях, когда хозяйс¬твах, имеются в наличии пищевые отходы, а также в рационе большое количество корнеклубнеплодов, возникают дополни¬тельные трудности в приготовлении кормов на их основе. В большинстве своем, становится необходимым осуществлять очист¬ку пищевых отходов от посторонних включений, производить теп-ловую обработку их и т.п.
Учитывая эффективность применения лопастных смесите¬лей для приготовления кормов, предлагаем свою конструкцию машины запарника-смесителя. В нем, по сравнению с описанными выше агрегатами, расширены техноло¬гические возможности, заключающиеся в следующем:
- более полно используется энергия лопаток для созда¬ния подпора смеси в линию подачи корма;
- агрегатом становится возможно перемешивать и выдавать в трубопровод корма пониженной влажности (до 60 %), которые являются более эффективными при откорме животных, в частности свиней;
- появляется возможность получения до 96% однородной массы корма, тем самым увеличивается процент усвояемости корма животными;
Предлагаемый запарник-смеситель кормов (рисунок 3.4) состоит из корпуса, мешалки из 18 лопаток, рамы, электропривода и вспомогательных элементов конструкции.
Корпус смесителя– это единая сварная конструкция, выполненная из листовой стали с двойными боковыми стенками и коллектором для подачи пара в емкость смесителя.
На валу смесителя закреплены стойки с подкосами и лопатками под углом.

1 – Рама; 2 – Электропривод; 3 – Корпус котла; 4 – Патрубок для подачи пара; 5 – Загрузочная горловина; 6 – Разгрузочная горловина.
Рисунок 3.4. – Предлагаемая конструкция запарника-смесителя кормов

Приводное устройство смесителя состоит из электродвигателя, муфты, редуктора.
Крышка сварной конструкции, жестко привинчена болтами к корпусу смесителя.
Работа смесителя-запарника кормов производиться по следующей схеме. Емкость смесителя загружается кормом при вращении месильного вала на 25-30% своего объема измельченным кормом. Через патрубок подается пар давлением не более 0,6 атм. и при перемешивании начинается процесс варки, в сваренный корм загружаются дополнительные микро- добавки и комбинированные корма. При их загрузке необходимо добавлять воду, чтобы приготовляемая смесь была не гуще выдаваемого корма.
Признаком готовности корма является увеличивающееся паровыделение через пароотводную трубку.
После, подачу пара прекращаем, и увеличиваем частоту вращения лопаток. Лопатка подбрасывают корм к выгрузному люку и выгружается на кормораздатчик.
После выгрузки корма смеситель-запарник и парораспределительная система должны быть очищены от остатков корма и промыты горячей водой......................................................