Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Сахаров Сергей Евгеньевич

Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа
<
Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сахаров Сергей Евгеньевич. Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа : диссертация ... кандидата технических наук : 05.20.01 / Сахаров Сергей Евгеньевич; [Место защиты: Рязан. гос. с.-х. акад. им. П.А. Костычева].- Иваново, 2010.- 133 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/2314

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса. цель работы. Задачи исследования 10

1.1 Анализ технологий приготовления комбикормов в кормоцехах 10

1.2 Анализ конструкций смесителей для приготовления комбикормов 16

1.3 Анализ методов моделирования процесса смешивания 30

1.4 Анализ методов оценки качества смеси 38

1.5 Цель работы и задачи исследования 40

2. Теоретическое обоснование конструктивных параметров смесителя непрерывного действия гравитационного типа 42

2.1 Конструктивно — технологическая схема установки для приготовления комбикормов в кормоцехах 42

2.2 Конструктивно - технологическая схема смесителя непрерывного действия гравитационного типа 44

2.3 Определение количества лопаток на диске смесителя непрерывного действия 47

2.4 Определение производительности смесителя непрерывного действия 53

2.5 Определение мощности, затрачиваемой на процесс смешивания 58

Выводы 62

3. Программа и методика экспериментальных исследований 64

3.1 Программа исследований 64

3.2 Методика экспериментальных исследований 64

3.2.1 Описание экспериментальной установки 64

3.2.2 Методика экспериментальных исследований 67

Выводы 74

4. Исследование режимов работы смесителя гравитационного типа в лабораторных условиях 75

4.1 Исследование влияния конструктивных и технологических параметров смесителя на распределение материала на выходе из него 75

4.1.1 Исследование влияния перемешивающих лопаток 75

4.1.2 Исследование влияния частоты вращения диска и производительности смесителя 78

4.1.3 Исследование влияния высоты выгрузки 80

4.2 Исследование влияния плотности и размера исходных частиц на качество смеси 83

4.3 Математическое моделирование процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов 87

Выводы 92

5. Производственные исследования смесителя непрерывного действия гравитационного типа. Результаты внедрения и экономическая эффективность 94

5.1 Программа и методика производственных исследований 94

5.2 Результаты исследований смесителя непрерывного действия 95

5.3 Определение экономической эффективности внедрения смесителя в технологии приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов ... 96

Выводы 101

Общие выводы и предложения 103

Литература 105

Приложения 119

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время большое внимание уделяется повышению эффективности производства и улучшению качества продукции на основе всесторонней интенсификации технологических процессов и создания нового высокопроизводительного оборудования.

В организации научно-обоснованного кормления сельскохозяйственных животных большое значение придается комбикормам. Практика показала, что при использовании полнорационных комбикормов можно значительно увеличить производство молока, мяса, яиц и других продуктов животноводства при одновременном снижении затрат кормов на их производство.

Смешивание компонентов – один из основных процессов производства комбикормов. Однородность состава обеспечивает одинаковую питательную ценность комбикорма во всех частях его объема. Для приготовления комбикормов используются машины – смесители.

Автоматизированные комбикормовые агрегаты предназначены для производства в сельскохозяйственных производственных кооперативах полнорационных рассыпных комбикормов из собственного фуражного зерна и покупных белково-витаминных добавок.

Смесители непрерывного действия в конкретных условиях имеют целый ряд преимуществ по сравнению со смесителями периодического действия: они легче поддаются автоматизации и управлению, характеризуются большей эффективностью, смесь получается более однородной по составу и высокого качества.

В отличие от процессов периодического смешивания, где основной целью является достижение однородности смеси в объеме, главная задача процессов непрерывного смешивания – достижение однородной по времени смеси на выходе из смесителя. Они призваны подавить случайные или регулярные вариации массопотоков смешиваемых компонентов на входе в смеситель.

Моделирование процесса смешивания позволяет оптимизировать конструктивные и технологические параметры работы смесительного оборудования.

Совершенствование и исследование технологических способов смесеприготовления на базе теоретических и экспериментальных исследований является актуальной задачей, представляющей научный и практический интерес для перерабатывающей промышленности агропромышленного комплекса.

Работа выполнялась в рамках межведомственной координационной программы на 2006-2010 годы «Научные основы формирования и функционирования эффективного агропромышленного производства» (распоряжение РАСХН № 22-16 от 17.06.02 г.), программы «Концепция развития аграрной науки и научного обеспечения агропромышленного комплекса Российской Федерации на период до 2025 года» (приказ Минсельхоза России № 342 от 25.06.07 г.).

Цель работы - повышение эффективности технологии приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов путем разработки смесителя непрерывного действия гравитационного типа, позволяющего получать качественные кормосмеси с минимальными энергозатратами в условиях сельскохозяйственного производства.

Объект исследований - технологический процесс смешивания целого и измельченного фуражного зерна с использованием смесителя непрерывного действия гравитационного типа.

Предмет исследований - установление закономерностей процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов.

Методика исследований. Общая методика исследований предусматривала разработку теоретических предпосылок, их экспериментальную проверку в лабораторных и производственных условиях, и экономическую оценку результатов исследований.

Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики и статистики.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и производственных условиях на основе общепринятых методик и частных методик, разработанных автором, а также с использованием теории планирования многофакторного эксперимента. Основные расчеты и обработка результатов экспериментов выполнялись с использованием ЭВМ.

Научная новизна - предложена технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов, включающая накопление компонентов, их дозирование, измельчение и смешивание; разработаны теоретические положения по обоснованию конструктивных параметров смесителя непрерывного действия гравитационного типа; разработана математическая модель процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов, позволяющая определить оптимальные режимы работы смесителя.

Новизна предложенного технологического и технического решения подтверждена патентом РФ на полезную модель № 71861 «Установка для приготовления комбикормов» и патентом РФ на изобретение № 2336122 «Смеситель».

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. Разработанные технология и смеситель позволяют осуществлять приготовление кормосмесей из фуражного зерна при минимальных энергозатратах на процесс смешивания. Смеситель непрерывного действия гравитационного типа испытан и внедрен в ЗАО ПО «Русь» Ивановского района и ГУП ОПХ «Васильевское» Шуйского района Ивановской области.

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на научно-практических конференциях Ивановской ГСХА в 2000-2010 гг.; 57-й Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в агропромышленном комплексе» Костромской ГСХА, 2006 г.; Международной научной конференции «Теоретические основы создания, оптимизации и управления энерго- и ресурсосберегающими процессами и оборудованием» Ивановского ГХТУ, 2007 г.; 10-й Международной научно-практической конференции «Научно-технический прогресс в животноводстве – машинно-технологическая модернизация отрасли» Москва-Подольск, 2007 г.

Автор защищает:

1) технологию приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа;

2) теоретические положения по обоснованию конструктивных параметров смесителя;

3) математическую модель процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов в смесителе непрерывного действия, позволяющую определить оптимальные режимы его работы;

4) результаты экспериментальных исследований параметров и режимов работы смесителя непрерывного действия гравитационного типа в лабораторных условиях;

5) результаты производственной проверки разработанного смесителя и экономическую эффективность от его внедрения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 1 патент на изобретение и 1 патент на полезную модель РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, общих выводов и предложений, списка литературы (122 наименований) и приложений. Работа изложена на 133 страницах, содержит 39 рисунков, 6 таблиц и 11 графиков.

Анализ конструкций смесителей для приготовления комбикормов

Сдозированные компоненты должны быть смешаны, т.е. комбикорм должен представлять собой однородную сыпучую массу. Однородность состава обеспечивает одинаковую питательную ценность комбикорма во всех частях его объема. Для смешивания компонентов комбикормов используются машины-смесители.

Смесители сыпучих материалов можно классифицировать по одному из следующих признаков [1, 21, 22]: по способу их установки (передвижные, стационарные); по характеру протекающего в них процесса смешивания (периодического действия, непрерывного действия); по скорости вращения перемешивающего органа (тихоходные, скоростные); по механизму процесса смешивания (конвективного смешивания, диффузионного смешивания, конвективно-диффузионного смешивания); по способу воздействия на смесь (гравитационные, центробежные, продуваемые); по виду потока частиц (циркуляционные, с хаотическим перемещением частиц); по конструктивному признаку (с вращающимся корпусом, со стационарным корпусом и вращающимся перемешивающим органом, с вертикальным валом, с горизонтальным валом, червячные, лопастные и т. п.); по способу разгрузки (с ручной разгрузкой, с механизированной разгрузкой); по способу управления (с ручным управлением, с автоматическим управлением).

На практике каждый из этих признаков может быть использован для классификации смесителей. Причем в качестве основного признака может быть принят тот, который для данных конкретных условий эксплуатации, расчета, моделирования, конструирования является наиболее важным. По этой причине один и тот же смеситель может быть причислен к различным группам в зависимости от определяющего классификацию признака. Для получения комбикормов промышленность выпускает смесители непрерывного и периодического действия различных марок. При определенных условиях смешивание совмещают с измельчением одного или нескольких компонентов приготавливаемой смеси. Можно также получить дополнительный эффект путем интенсификации взаимодействия смешиваемых частиц корма и получения более однородной смеси. К показателям технологических характеристик смесительных установок периодического и непрерывного действия относятся [9]: — технологическая (полезная) вместимость смесителя, т.е. емкость фактического перемешивания; — продолжительность смешивания - времени достижения нижнего порога изменчивости статистических характеристик качества смешивания; — производительность смесителя; — приспособленность смесителя к выполнению специальных технологических операций (запаривание корма, подогрев смеси, измельчение, крошение и др.). К конструкции и режимам рабочих органов смесителей предъявляются и другие требования, такие как исключение застойных зон и сепарация смеси по гранулометрическому составу, обеспечение быстрого опорожнения (для смесителей порционного действия), что достигается выбором рабочих органов и конструкцией смесителя для конкретных условий с учетом физико-механических свойств смешиваемых компонентов. Теоретическими основами смешивания, а также разработкой средств механизации для приготовления кормовых смесей занимались такие видные учёные, как: A.M. Григорьев, Г.М. Кукта, Ю.И. Макаров, А.А. Александровский, СВ. Мельников, В.И. Сыроватка, И.Я. Федоренко и др. Смесители периодического действия [23-40] в сочетании с комплексами многокомпонентного дозирования составляют единую автоматизированную систему дозирование — смешивание. В смесителях периодического действия смешиванию подвергается порция корма, составленная из различных ингредиентов. Смешивание складывается из элементарных процессов: 1) перемещение группы смежных частиц из одного места смеси в другое внедрением, вмятием, скольжением слоев (процесс конвективного смешивания); 2) постепенное перераспределение частиц различных компонентов через свежеобразованную границу их раздела (процесс диффузионного смешивания); 3) сосредоточение частиц, имеющих одинаковую массу, в соответствующих местах смесителя под действием гравитационных или инерционных сил (процесс сегрегации). Первые два процесса способствуют улучшению качества смеси, последний, препятствует этому. В смесителе одновременно протекают все три названных процесса, но их влияние в разные периоды смешивания неодинаково. В первые моменты качество смеси улучшается в результате конвективного смешивания ингредиентов на уровне микрообъемов. Между ингредиентами смеси величина поверхностного раздела еще невелика и доля диффузионного смешивания незначительна. На данном этапе скорость смешивания практически не зависит от физико-механических свойств компонентов смеси, так как процесс идет на уровне микрообъемов. Основное значение здесь имеет характер движения, что зависит от схемы и параметров смесителя. Смешивание на уровне микрообъемов начинается после распределения ингредиентов по всему объему смесителя. В этом случае преобладает процесс диффузионного смешивания. В дальнейшем начинает проявлять себя сегрегация частиц.

Продолжительность диффузионного смешивания зависит от физико-механических свойств смеси, из которых наиболее значительны гранулометрический состав, плотность, форма и характер поверхности частиц, их влажность, сыпучесть. Чем ближе у ингредиентов указанные свойства, тем эффективнее их смешивание. Значительное различие в размерах и плотности способствует сегрегации частиц. С увеличением числа ингредиентов доля каждого в смеси уменьшается, а процесс смешивания затрудняется.

Смесители периодического действия [23-40] по расположению вала рабочего органа подразделяют на вертикальные и горизонтальные. В вертикальных смесителях обычно используют лопасти или сплошные шнеки, а в горизонтальных - ленточные (спиральные) шнеки и радиальные наклонные лопасти, расположенные по винтовой линии.

Конструктивно - технологическая схема смесителя непрерывного действия гравитационного типа

В соответствии с поставленными задачами и результатами теоретических расчетов программа предусматривает: разработку и изготовление экспериментальной установки для исследования процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов; оценить влияние конструктивных и режимных параметров предлагаемого смесителя на коэффициент неоднородности смеси; на основании теории планирования эксперимента получить математическую модель процесса смешивания зерновых материалов в смесителе непрерывного действия; определение степени соответствия теоретических предпосылок данным, полученным экспериментальным путем.

Экспериментальные исследования процесса смешивания сыпучих материалов проводились в лабораторной установке, схема и фотография которой представлены на рис. 3.1 и 3.2. На сварной раме смонтирован корпус смесителя 1. Материалы на смешивание подаются в смеситель 1 при помощи шнековых дозаторов 2. Шнеки приводятся во вращение посредством клиноременной передачи от электродвигателей. Число оборотов шнеков изменялось путем соответствующего набора шкивов на валу электродвигателей. Чтобы обеспечить более высокую турбулентность движения материалов и интенсивность их продольного перемешивания в конструкции смесителя установлен диск с лопатками, частота вращения которого регулируется посредством блока питания 3. Полученная смесь выгружалась через патрубок смесителя в сборник готового продукта (на схеме не показан).

Основной целью экспериментов рассматриваемых в данном разделе являлось исследование влияния конструктивных и режимных параметров смесителя непрерывного действия на характеристики процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов. В опытах измерялись при помощи приборов или рассчитывались аналитически следующие характеристики исследуемых процессов.

Коэффициент неоднородности (вариации) смеси Vc. По этому показателю оценивали качество смеси, который вычисляли по формуле (1.16). Для определения качества смеси использовался метод квартования с последующим взвешиванием проб на аналитических весах ВЛКТ-500, а также метод численного счёта частиц материала с использованием фотографий. Площадка сбора готовой смеси представлена на рисунке 3.3. В экспериментальной установке использовался однофазный коллекторный (щеточный) электродвигатель переменного тока, устойчивая работа которого реализовывалась при напряжении питания в пределах 120 -220 В, что соответствует изменению частоты вращения диска в пределах 4000 — 8000 мин"1 (калибровочный график приведён на рис. 3.6). 3. Гранулометрический состав материала. По нему оценивалось распределение частиц по их линейным размерам. Диаметр dCP; соответствующий 50%-ному содержанию частиц по массе с диаметром больше или меньше dcp.; принимался за средний диаметр частиц анализируемого материала. Для определения гранулометрического состава материалов использовались в зависимости от крупности частиц ситовой анализ или метод счёта числа частиц по фотографии [104, 105]. 4. Степень измельчения материала і. Определялась как отношение среднего диаметра частиц исходного материала (dcp исх.) к среднему диаметру частиц готового продукта (dcp пр ): Средние диаметры определялись на основании построенных кривых распределения частиц исходного материала и готового продукта. 5. При помощи стробоскопа СШ-2 измерялась частота вращения диска. 6. Мощность электропривода измерялась при помощи измерительного комплекта К-505. 7. Масса проб измерялась на аналитических весах ВЛКТ-500. 8. Для проведения исследований по смешиванию зерновых компонентов комбикормов необходимо иметь материал различной степени измельчения. Использовали установку для измельчения зерна (рис. 3.7) [106 109]. Установка (рис. 3.7) состоит из трёх загрузочных бункеров 4, измельчителя 5 (рис. 3.8 см. далее), снабжённого рубашкой водяного охлаждения, шлюзового питателя 7, циклона 8, рукавного фильтра 6, электродвигателя 3, мотор-редуктора 2. Установка смонтирована на раме 1. Исходный материал через загрузочные бункеры 4 подаётся внутрь измельчителя 5, где подвергается ударному напруженню. Измельчённый материал выгружается через шлюзовой питатель 7. Отделение измельчённого материала от воздушного потока происходит в конической части измельчителя 5, а наиболее тонкая фракция материала — в циклоне 8 и фильтре 6.

Исследование влияния перемешивающих лопаток

На рисунках 4.19-4.24 показаны примеры зависимостей коэффициента неоднородности (Y)) от производительности смесителя (Xi), частоты вращения диска (Х2), высоты выгрузки (Х3). Наибольшее влияние на коэффициент неоднородности оказывает производительность смесителя и частота вращения диска, меньшее - высота выгрузки.

При повышении производительности от 500 кг/ч до 1000 кг/ч коэффициент неоднородности изменяется от 3,88% (Х2 = 8000 мин" , Х3 = 255 мм) до 11,97% (Х2 = 4000 мин"1, Х3 = 385 мм). С увеличением частоты вращения диска от 4000 мин"1 до 8000 мин"1 коэффициент неоднородности изменяется от 7,03% до 3,88% (Xi = 1000 кг/ч, Х3 = 255 мм). Наименьший коэффициент неоднородности получается при высоте выгрузки 255 мм -3,88% (X! = 500 кг/ч), 4,93% (X, = 750 кг/ч), 6,18% (X! = 1000 кг/ч) при частоты вращения диска 8000 мин"1. При смешивании измельченного зерна коэффициент неоднородности снижается до 20% по сравнению с коэффициентом неоднородности при смешивании целого зерна.

Анализ полученных моделей (4.1-4.2) и поверхностей откликов позволяет рекомендовать следующие оптимальные параметры смешивания зерновых культур: Xj = 500 кг/ч, Х2 = 8000 мин"1, Х3 = 255 мм (коэффициент неоднородности не превышает 4 %).

Проводились исследования по введению БВД в смеси зерновых компонентов комбикормов. Вводили в смесь ракушечник через центральный загрузочный патрубок. Производительность добавки составила 50 кг/ч (на 1 т смеси). Коэффициент неоднородности по этому компоненту не превышает 7%. Выводы 1. По результатам экспериментов установлено, что наиболее значимыми факторами, влияющими на качество готового продукта, являются: производительность смесителя, частота вращения диска и высота выгрузки смеси. 2. Проведены исследования по смешиванию зерновых компонентов комбикормов (пшеница, ячмень, овес) в разработанном смесителе. Изучено влияние исследуемых факторов на коэффициент неоднородности смесей. На основании многофакторного эксперимента получены математические модели процесса смешивания для целого и дробленого зерна, позволяющие определить оптимальные технологические режимы процесса смешивания (производительность смесителя 500 кг/ч, частота вращения диска 8000 мин" , высота выгрузки 255 мм, коэффициент неоднородности не превышает 4 %). Наибольшее влияние на коэффициент неоднородности оказывает производительность смесителя и частота вращения диска, меньшее - высота выгрузки.На основании теоретических и экспериментальных исследований был разработан производственный образец смесителя непрерывного действия гравитационного типа. В программу производственных исследований входило определение следующих параметров: - производительность смесителя; - затраты энергии на процесс смешивания; - коэффициент неоднородности получаемой смеси. Производственные образцы смесителей непрерывного действия были изготовлены на станочном оборудовании кафедр «Технический сервис» и «Техническая механика» ФГОУ ВПО «Ивановская государственная сельскохозяйственная академия имени академика Д.К. Беляева». За основу был принят лабораторный образец. Общий вид производственного образца представлен на рисунке 5.1. Материалы на смешивание подаются в смеситель при помощи шнековых дозаторов. Время подачи замеряли секундомером.

Для определения энергоемкости к аппаратам был подключен измерительный комплект К-505. Частота вращения диска с лопатками - 8000 мин"1, высота выгрузки - 255 мм.

Определение экономической эффективности внедрения смесителя в технологии приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов

Результаты сравнения показывают, что основные показатели, такие как: удельная энергоёмкость и удельная металлоёмкость предлагаемого смесителя лучше, чем аналогичные показатели смесителя А9-ДСГ-0,2. Это позволяет рекомендовать разработанный нами смеситель непрерывного действия гравитационного типа к использованию в технологических линиях по приготовлению комбикормов. 1. Производственные испытания разработанного смесителя проведены в ЗАО ПО «Русь» Ивановского района, ГУЛ ОПХ «Васильевское» Шуйского района Ивановской области. По результатам исследований получены следующие данные: производительность смесителя составила 1 т/ч; энергоемкость процесса смешивания - 0,2 кВт-ч/т; коэффициент неоднородности приготовленной смеси - 8,7%. 2. Расчет экономической эффективности применения смесителя выполнен на основании результатов производственных испытаний в ГУП ОПХ «Васильевское» Шуйского района Ивановской области. Годовой экономический эффект от применения смесителя составил 20164 руб. 1. Предложена технология для приготовления комбикормов на животноводческих фермах и комплексах, содержащая: загрузочный бункер, измельчитель, транспортеры, бункеры-дозаторы, смеситель непрерывного действия, бункер-накопитель. Установка позволяет повысить компактность расположения оборудования (за счёт сокращения транспортных путей) и снизить энергоемкость процесса приготовления комбикормов. 2. Разработаны теоретические положения по обоснованию конструктивно-технологических параметров смесителя непрерывного действия гравитационного типа. Получены конструктивные параметры машины: диаметр основания направляющего конуса - 250 мм, длина наклонной поверхности направляющего конуса — 206 мм, диаметр основания загрузочного конуса — 145 мм, длина наклонной поверхности направляющего конуса — 273 мм, углы наклона конических поверхностей смесителя - 60, диаметр диска - 230 мм, количество лопаток на диске смесителя - 8. 3. Получена расчетная мощность на процесс смешивания в разработанном смесителе за счет создания воздушного турбулентного потока диском с лопатками — 189,74 Вт. Экспериментальная мощность составила 197 Вт, погрешность - 3,7%. 4. На основании теоретических предпосылок и экспериментальных исследований разработан смеситель непрерывного действия гравитационного типа для смешивания зерновых компонентов комбикормов, состоящий из загрузочного конуса, направляющего конуса, центрального загрузочного патрубка, корпуса, диска с лопатками. 5. Получены математические модели процесса смешивания зерновых компонентов комбикормов для целого и дробленого зерна в смесителе непрерывного действия, позволяющие определить оптимальные режимы его работы. Наибольшее влияние на коэффициент неоднородности оказывает производительность смесителя и частота вращения диска, меньшее — высота выгрузки. При повышении производительности от 500 кг/ч до 1000 кг/ч коэффициент неоднородности изменяется от 3,88% (п = 8000 мин"1, h = 255 мм) до 11,97% (п = 4000 мин"1, h = 385 мм). С увеличением частоты вращения диска от 4000 мин"1 до 8000 мин"1 коэффициент неоднородности изменяется от 7,03% до 3,88% (Q = 1000 кг/ч, h = 255 мм). Наименьший коэффициент неоднородности получается при высоте выгрузки 255 мм - 3,88% (Q = 500 кг/ч), 4,93% (Q = 750 кг/ч), 6,18% (Q = 1000 кг/ч) при частоте вращения диска 8000 мин" . При смешивании измельченного зерна коэффициент неоднородности снижается до 20% по сравнению с коэффициентом неоднородности при смешивании целого зерна. Анализ полученных моделей и поверхностей откликов позволяет рекомендовать следующие оптимальные параметры смешивания зерновых культур: производительность смесителя 500 кг/ч, частота вращения диска 8000 мин" , высота выгрузки 255 мм (коэффициент неоднородности не превышает 4 %). 6. Производственные исследования показали, что разработанный смеситель позволяет получать смеси зерновых компонентов комбикормов, коэффициент неоднородности составил 8,7 %, энергоемкость процесса смешивания составляет около 0,2 кВт-ч/т. Годовой экономический эффект от применения смесителя составил в ЗАО ПО «Русь» — 22951 рубль, ГУП ОПХ «Васильевское» - 20164 рубля.

Похожие диссертации на Технология приготовления смесей зерновых компонентов комбикормов с разработкой смесителя непрерывного действия гравитационного типа