Эластичный смеситель как средство интенсификации технологического процесса приготовления кормовых смесей

Процесс приготовления кормов является одним из наиболее ответственных технологических процессов, влияющих на продуктивность животноводческой отрасли сельского хозяйства. Формирование кормовых смесей является неотъемлемой и важной составляющей этого процесса. Многочисленными исследованиями доказано, что использование комбикормов при кормлении животных гораздо эффективнее применения отдельных компонентов. Для повышения качества смешивания и экономичности работы смесительных установок необходимо создать равнозначные условия смешивания на каждом участке замкнутого цикла, а именно:

• 1)    быструю подачу компонентов и их интенсивное перемешивание;

• 2)    максимальный контакт перемешиваемой сыпучей массы с перемешиваемыми рабочими элементами смесителя;

• 3)    обеспечение одинаковой кинетики для всех элементарных сыпучих тел;

• 4)    примерно одинаковые размеры длины пути перемещения частиц за один оборот рабочего органа и толщины перемешиваемого слоя.

Перечисленные условия выполняются при использовании эластичного смесителя (рис. 1). Предлагаемая конструкция смесителя является новым, достаточно простым для реализации смесительным устройством.

Цилиндрическая оболочка круглого поперечного сечения закреплена в хомутах, совершающих вертикальное возвратнопоступательное движение посредством направляющих штоков, соединенных с кривошипом. При вращении кривошипа направляющие штоки, перемещаясь вертикально, приводят в возвратно-поступательное движение установленные на них хомуты. В хомутах закреплены стенки эластичной оболочки. Посредством движения хо- мутов оболочка совершает колебательное волновое движение. При движении волны сверху вниз поток смеси направляется вниз, формируя сложное турбулентное движение смеси.

К преимуществам смесителей с эластичными рабочими органами относится то, что все способы создания подвижности частиц во всем объеме смешения интенсифицируются колебанием эластичных стенок смесителя, без усложнения конструк- ции. Такие устройства можно использовать в технологической линии приготовления кормов как самостоятельно, так и совместно с существующими смесителями для интенсификации процесса приготовления кормов.

Для проверки работоспособности предлагаемого технического решения была изготовлена экспериментальная установка (рис. 2).

Рис. 1. Принципиальная схема эластичного смесителя

Рис. 2. Экспериментальная установка

Рис. 3. Зависимость однородности смеси от амплитуды и частоты колебаний 0 хомутов смесителя при а = 12

Рис. 4. Зависимость однородности смеси от угла наклона смесительной камеры и частоты колебаний хомутов при А = 70 мм

Рис. 5. Зависимость однородности смеси от угла наклона смесительной камеры и амплитуды колебаний хомутов при n = 150 об/мин

Проверка эффективности процесса смешивания в эластичном смесителе выполнялась при следующих условиях:

– в качестве компонентов использовались зерновые отходы овса, кукурузы и гороха, как наиболее различающиеся по гранулометрическому составу и весу;

– во время испытаний осуществлялось регулирование наиболее значимых параметров смесителя, влияющих на процесс смешивания: частоты колебаний n , амплитуды колебаний A и угла наклона смесителя α . Значимость факторов была определена при проведении предварительного отсеивающего эксперимента.

Наиболее значимые результаты многофакторного эксперимента представлены в виде графиков на рисунках 3–5.

На основании выполненных исследований можно сделать следующие выводы:

– используя эластичные смесители в цикле приготовления однородных кормовых смесей, можно осуществить интенсификацию технологического процесса приготовления кормов;

– возможность регулирования кинематических и геометрических параметров эластичного смесителя позволяет получить требуемую однородность смеси при заданной производительности;

– применение эластичного смесителя позволяет обеспечить получение сыпучей многокомпонентной смеси однородностью не ниже 98%.