книги из ГПНТБ / Гриб В.К. Комплексная механизация прудового рыбоводства

Машины, предназначенные для смешивания кормов, называют­ ся кормосмесителями. Существуют различные конструкции смеси­ телей кормов, которые можно классифицировать на несколько групп по следующим признакам: по принципу действия — непре­ рывного и периодического действия; по расположению рабочих органов — с горизонтальным и вертикальным расположением ра­ бочих органов; по конструкции рабочих органов — шнековые, ло­ пастные, барабанные, пропеллерные и комбинированные; по виду приготовляемой смеси — для сухих, влажных и тестообразных кормов.

При производстве сухих кормосмесей предпочтение отдают сме­ сителям с вертикальным расположением рабочих органов. Для обработки влажных кормов рекомендуется использовать горизон­ тальные смесители, которые к тому же более удобны для размеще­ ния в низких постройках кормоцехов. Однако горизонтальные сме­ сители при подготовке влажных кормов потребляют вдвое больше энергии, чем при смешивании сухих компонентов.

У С Т Р О Й С Т ВО И Р А Б О Ч И Й ПРОЦЕСС К О Р М О С М Е С И Т Е Л Е Й

Ш н е к о в ы е г о р и з о н т а л ь н ы е с м е с и т е л и н е ­ п р е р ы в н о г о д е й с т в и я (рис. 23, а и б) пригодны для смешивания всех видов кормов, за исключением жидких. Принцип действия их заключается в следующем. Компоненты кормов, не­ прерывно загружаемые в приемный бункер смесителя, подвергают­ ся воздействию вращающегося внутри корытообразного или ци­ линдрического корпуса вала с лопастями, расположенными по вин­ товой линии. В результате этого корма расслаиваются, слои кормов пересыпаются относительно друг друга с различными окруж­ ными скоростями и одновременно проталкиваются к разгрузочно­ му отверстию.

В зависимости от назначения и свойств смешиваемых кормов рабочий орган шнековых смесителей имеет различную конструк­ цию. Например, при приготовлении комбикорма из сухих компо­ нентов хороший эффект дает рабочий орган в виде сплошной ленты, закрепленной на радиальных лопатках. Приготовление густых тес­ тообразных замесов эффективнее производится месильными лопа­ стями. В отдельных случаях применяются двухвальные шнековые смесители, в которых оба рабочих органа могут быть одинаковыми или различными как по конструкции-, так и по режиму работы. Широко распространены шнековые смесители с комбинированным рабочим органом, представляющим собой на участке приема ком­ понентов — шнек, на участке смешивания их между собой и с раз­ личными добавками—месильные лопасти и на участке выдач»

70

смеси — также шнек с переменным шагом (Соминич, 1959; Севров

иМер, 1953; Бардышев, 1962; Гриб, 1962—1965).

Всвязи с тем что в рыбоводстве наиболее широкое применение получили горизонтальные шнековые смесители непрерывного дей­ ствия для приготовления тестообразных кормов и что процесс сме­ шивания является очень важной технологической операцией при производстве брикетированных и гранулированных кормов, нами проведены экспериментальные работы по разработке и созданию шнекового кормосмесителя. При этом были учтены рыбоводные требования и результаты последних исследований по перемешива­ нию различных сыпучих масс.

Основные требования к кормосмесителям непрерывного дейст­ вия заключаются в следующем. Процесс смешивания должен сопровождаться перетиранием частиц. Особенно энергичное переме­ шивание сыпучих кормовых масс требуется для равномерного рас­ пределения в них измельченных зеленых кормов, травяной и хвой­ ной муки и других добавок. Эффективность работы смесителей и производительность их зависят от величины угла наклона лопа­ ток. Часть лопастей следует выполнять с переменным углом уста­ новки. Необходимый эффект смешивания можно получить при на­ личии на валу сплошной широкой ленты, чередующейся с радиаль­ ными лопатками. Лопасти необходимо устанавливать так, чтобы

71

две из них находились под углом 50° к оси вала для продвижения

За рубежом для смешивания сухих ингредиентов с жидкими добавками применяются смесители различных конструкций (Симмонс, 1960). Как правило, это одноили двухвальные горизонталь­ ные смесители непрерывного действия с лопастным рабочим органом, помещенным в корытообразном корпусе. Лопасти обычно пред­ ставляют собой прямые лопатки или прямые лопатки с прерывисты­ ми спиральными лентами.

Например, смеситель фирмы Strong Scott (Великобритания) имеет два вала с прямыми поворотными лопатками, рабочая плос­ кость которых может быть установлена под различным углом к плоскости вращения в зависимости от свойств смешиваемых кормов (Бардышев, 1962). Эта же фирма изготавливает специальный тихо­ ходный (п = 71 об/мин) смеситель с прямыми поворотными лопас­ тями для смешивания сухих ингредиентов с жидкими добавками. Считают, что скорость вращения лопастей обеспечивает хорошее воздействие рабочего органа на кормовую смесь и дает необходи­ мое время для поглощения сухими компонентами жидких доба­ вок, подача которых производится в среднюю зону смешивания.

Все эти особенности до последнего времени не учитывались при проектировании шнековых кормосмесителей непрерывного дейст­ вия для прудового рыбоводства, где в силу специфических условий скармливания кормов под водой к конструкциям смесителей предъ­ являются помимо перечисленных выше дополнительные требова­ ния. Необходимо, чтобы кормосмеситель в соответствии с принятой технологией кормления рыбы обеспечивал приготовление однород­ ных сыпучих кормосмесей для брикетирования или гранулирова­ ния; однородных тестообразных замесов, пригодных для раздачи кормораздатчиками, оборудованными устройствами для уплотне­ ния тестообразной массы при выдаче ее на кормовое место; тесто­ образной массы и уплотнение (подпрессовку) ее при выдаче в кор­ мораздаточные устройства, не имеющие приспособлений для уплотнения кормов при распределении их в пруду по кормовым местам.

Таким образом, рабочий орган смесителя в данном случае дол­ жен быть универсальным и вместе с тем конструктивно простым, обеспечивающим быструю и легкую установку его на соответствую­ щий режим работы — приготовление сухих, влажных и уплотнен­ ных тестообразных кормов.

Изложенным выше требованиям наиболее отвечает кормосмеси­ тель, схема которого представлена на рис. 2.4. Это горизонтальный

72

Рис. 24. Шнековый кормосмеситель непрерывного действия.

шнековый кормосмеситель непрерывного действия, предназначен­ ный для приготовления крутых тестообразных замесов, которые не размываются при погружении в воду, а также для приготовле­ ния сухих комбикормов или влажных тестообразных замесов.

Основными узлами смесителя являются: корпус /, состоящий из корытообразной и цилиндрической частей; помещенный внутри корпуса рабочий орган 2 в виде комбинированного шнека, разде­ ленного на транспортирующий (шнек постоянного шага), переме­ шивающий (месильные лопасти) и прессующий (шнек с уменьшаю­ щимся шагом на выход) участки; вододозирующее устройство 5, представляющее собой П-образную рамку с отверстиями, закреп­ ленную в верхней части корпуса, смонтированного на раме 4; пре­ дохранительно-соединительная муфта 5, соединяющая рабочий ор­ ган смесителя с мотором-редуктором 6; загрузочный бункер 7; крышка корытообразной части корпуса 8 и сменная коническая насадка 9, заканчивающаяся цилиндрическим участком для формо­ вания спрессованного теста. Корпус смесителя и система привода жестко закреплены на раме из швеллеров.

Месильные лопасти смесителя заимствованы из дозатора-смеси­ теля тестообразного агрегата системы Гатилина (Зайцев, 1967),

73

широко применяющегося на крупных хлебозаводах, и размещены на валу по винтовой линии. Лопасти поворотные, т. е. в зависимо­ сти от свойств смешиваемых кормов и режима работы угол установ­ ки их можно регулировать в любых пределах, обеспечивают хоро­ шее перетирание и перемешивание кормов в течение времени, необходимого для поглощения сухими компонентами жидких доба­ вок. Кроме того, обеспечивается хорошая зачистка корпуса бла­ годаря тому, что крайние точки лопастей перекрываются, не остав­ ляя мертвых пространств в камере смешивания, а зазор в цилинд­ рической части корпуса составляет всего 5 мм.

Подлежащие смешиванию компоненты кормов непрерывно за­ гружаются в загрузочный бункер, захватываются шнеком, частич­ но перемешиваются и подаются в зону месильных лопаток, в кото­ рую одновременно подается необходимое количество воды. Здесь корма перемешиваются, поглощают добавки и проталкиваются в зону прессующего шнека. Вследствие того что шаг этого шнека уменьшается по направлению к выходу, осевая скорость продвиже­ ния продукта на этом участке падает, но так как подающий шнек обеспечивает равномерную непрерывную подачу кормов, то уже в цилиндрической части смесителя происходит частичное уплотне­ ние смеси. Окончательное уплотнение тестообразной массы осуще­ ствляется в конической насадке, выходя из которой, корма под тяжестью собственного веса обламываются в виде цилиндрических кусков. Для приготовления сухих или влажных кормосмесей ко­ ническую насадку снимают.

Производительность смесителя 10—15 т/ч; число оборотов шне­ ка в минуту 100; привод — от мотора-редуктора MP-IV 4,5/100 мощностью 4,5 кВт или от двигателя внутреннего сгорания соот­ ветствующей мощности; масса 300 кг.

С 1965 г. Выборгский завод рыбопромышленного оборудования выпускает шнековые кормосмесители под шифром 39А (привод от бензодвигателя) и 40А (привод от мотора-редуктора). В этих сме­ сителях неоправданно усложнена конструкция месильных лопас­ тей, которые представляют собой сложную пространственную Z-об- разную фигуру. Они выполнены заодно со ступицей и отходят от нее в противоположные стороны по некоторой кривой, заканчи­ ваясь приливом и вылетом, рабочая плоскость которых составляет с плоскостью вращения постоянный нерегулируемый угол. Такие лопасти работают в основном как транспортирующий, а не переме­ шивающий орган. Неудачным следует считать также размещение водоподающего устройства в зоне приема сухих компонентов — смачивание их водой при подаче ухудшает условия перемешивания. Недостаточной является длина камеры смешивания. Конструкция корпуса смесителя, который выполнен в виде цилиндра по всей

74

длине, ухудшает условия перемешивания. Производительность ука­ занных смесителей (до 6—7 т/ч) недостаточна для современных рыбоводных хозяйств. В связи с этим стоимость приготовления 1т тестообразных кормов на кормосмесителе 40А обходится 40 коп. (Християн, Гробокопатель, 1970).

Основные данные для расчета горизонтальных шнековых смеси­ телей: длина рабочего органа 1,5—2,0 м, диаметр 0,2—0,5 м, число оборотов вала 75—250 в минуту. Производительность смесителя (в т/ч) в общем случае можно определить по формуле

Осевую скорость продвижения продукта (в м/с) можно опреде­ лить также и расчетным путем. Для смесителей с рабочим органом в виде сплошного шнека она определяется по формуле

(в м/с) на участке смешивания (участок месильных лопаток) долж­

75

ны для приготовления кормосмесей из сухих компонентов с раз­ личными добавками. В большинстве случаев такой смеситель пред­ ставляет собой цилиндр с загрузочной воронкой и коническим днищем или опрокинутый конус, внутри которого находится рабо­ чий орган — вертикальный шнек.

Процесс смешивания кормов в таких смесителях заключается в следующем. Отдельные компоненты загружаются в корпус сме­ сителя в количестве, равном его рабочему объему. Затем включают шнек, частота вращения которого составляет 100—150 об/мин. Нижние слои корма захватываются шнеком, поднимаются вверх и опускаются вниз вдоль стенок корпуса. Такая циркуляция в те­ чение 5 —8 мин обеспечивает перемешивание ингредиентов в одно­ родную кормовую смесь. Для увеличения производительности шнековых вертикальных смесителей над ними устанавливают промежу­ точный бункер, емкость которого равняется емкости смесителя. Пока в смесителе производится перемешивание, бункер загружа­ ется следующей порцией кормов.

Емкость вертикальных шнековых смесителей, применяемых в прудовых хозяйствах для приготовления кормосмесей, составляет от 0,5 до 3,0 м3 . Соотношение их высоты Н и диаметра D может быть принято в пределах 2—2,5; диаметр шнека принимают рав­ ным (0,25 -т- 0,35)£>.

Производительность вертикальных шнековых смесителей (в кг/ч)

Вертикальный шнековый смеситель ВШС-2 предназначен для смешивания компонентов обогатительных смесей. Он состоит из станины, конического корпуса и помещенного в нем шнека. В кор­ пусе имеются отверстия с патрубками для загрузки компонентов и выгрузки смеси, а также окна для наблюдения за работой сме­ сителя. Вместимость камеры смешивания 60 кг; частота враще­ ния шнека 120 об/мин; мощность электродвигателя 1 кВт; масса 105 кг.

76

принадлежат к смесителям периодического действия и бывают вер­ тикальные и горизонтальные. К этому типу смесителей относится применяющийся в рыбоводстве кормосмеситель конструкции Дро­ га. Конструктивно лопастные смесители периодического действия представляют собой неподвижный корпус, внутри которого на вер­ тикальном или горизонтальном валу укреплены в определенном порядке месильные лопасти. Чтобы повысить эффективность сме­ шивания, часто на стенках корпуса укрепляют неподвижные ло­ пасти. Лопасти размещают на вращающемся валу наклонно к на­ правлению движения.

Б а р а б а н н ы е с м е с и т е л и (см. рис. 23, е), пригодные для смешивания любых кормов, за исключением жидких, бывают периодического и непрерывного действия.

Конструктивно барабанный смеситель периодического действия представляет собой закрытый с торцов горизонтальный цилиндри­ ческий барабан, установленный на роликовых опорах или укреп­ ленный на валу. Компоненты кормов загружаются в барабан через загрузочный люк в количестве, соответствующем 60% емкости ба­ рабана. Частота вращения барабана 20—40 об/мин.

77

Вследствие трения о внутреннюю поверхность вращающегося

Выгрузка готовой смеси производится через загрузочный люк опрокидыванием барабана или специальным разгрузочным шнеком, как это предусмотрено в запарнике-смесителе конструкции Василь­ ева (ЗСК-1).

П р о п е л л е р н ы е с м е с и т е л и (см. рис. 23, ж) пред­ назначены только для перемешивания жидкостей и применяются чаще всего при приготовлении различных растворов. Рабочий ор­ ган пропеллерных смесителей или мешалок представляет собой вин­ товую лопасть и может быть двухили трехлопастным. Частота вращения вала — от 300 до 1750 об/мин. Пропеллерные мешалки используются в лодках для внесения минеральных удобрений в виде растворов.

В виду того что выпуск специальных кормосмесителей пока ограничен, в рыбхозах, кроме описанных выше, применяются раз­ личные смесительные устройства: растворомешалки типа С-220 и смесители кормов СКС-5, предназначенные для смешивания сы­ рых и запаренных корнеклубнеплодов с сенной мукой, зерновыми концентратами и другими компонентами и погрузки полученной смеси в транспортные средства. Широко также распространены различные смесители, изготовляемые непосредственно в рыб­ хозах.

В отдельных хозяйствах успешно используется мобильный кор­ мораздатчик-смеситель КУТ-3 и другие, применяемые для анало­ гичных целей на животноводческих фермах и в комбикормовой промышленности.

изводства непосредственно в колхозах, совхозах и крупных про­ мышленных животноводческих комплексах. С этой целью преду­ сматривается разработка и организация массового выпуска для колхозов, совхозов и других хозяйств экономичных комплексномеханизированных и автоматизированных линий и агрегатов по производству различных комбикормов с использованием собствен­ ного зерна, промышленных добавок, зеленых кормов и различных

78

Рис. 26. Схема (а) и общий вид (б) навесного агрегата АКН-1М для приготов­ ления комбикормов:

отходов пищевых производств. Несомненно, что такие установки найдут широкое применение не только в колхозах и совхозах, за­ нимающихся прудовым рыбоводством, но и в специализированных госрыбхозах.

В настоящее время отечественная промышленность выпускает ряд комбикормовых агрегатов, краткое описание которых приво­ дится ниже.

Н а в е с н о й а г р е г а т А К Н - 1 М предназначен для дробления зерновых кормов, предварительно резаного сена, мине­ ральных добавок и приготовления из них сухих кормовых смесей. Дозирование любого количества компонентов производится вруч­ ную с помощью обычных весов или мерной тарой (объемное дози­ рование).

Приготовление кормовых смесей осуществляется периодически, а измельчение кормов — непрерывно. Агрегат состоит из следую­ щих основных технологических узлов и частей (рис. 26, а, б): двух смесителей с редукторами и выпускными патрубками; рамы, на ко­ торой закреплены все узлы агрегата; вентилятора с системой тру­ бопроводов; дробилки; загрузочного ковша с заслонкой, перекры­ вающей вход в дробилку кормов; перекидной заслонки и рукоятки управления.

79