способ приготовления комбикорма

Формула изобретения

Способ приготовления комбикорма, включающий смешивание рассыпного комбикорма с горячими гранулами, вышедшими из пресса-гранулятора, выдерживание движущегося плотного слоя полученной смеси в теплообменнике, ее охлаждение воздухом, измельчение, фракционирование смеси рассыпного комбикорма и измельченных гранул на крупную, среднюю и мелкую фракции с последующим покрытием в смесителе средней фракции слоем жира, предварительно подогретого в конденсаторе и выводом ее в качестве готовой продукции, возврат крупной фракции на доизмельчение и отвод мелкой фракции на гранулирование, охлаждение воздуха в испарителе и его подачей в режиме замкнутого цикла на охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул, отличающийся тем, что воздух перед подачей его на охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул охлаждают в теплообменнике-рекуператоре пароэжекторной холодильной машины, состоящей из эжектора, испарителя, теплообменника-рекуператора, конденсатора, регулирующего вентиля, сборника конденсата, насоса и парогенератора с предохранительным клапаном, работающих по замкнутому термодинамическому циклу, путем теплопередачи от хладагента, в качестве которого используется вода, к воздуху через разделяющую стенку поверхности теплообмена, при этом используют парогенератор с электронагревательными элементами и предохранительным клапаном для получения рабочего пара, который под давлением 0,8...1,0 МПа направляют в сопло эжектора, создавая при этом пониженное давление 0,0009...0,001 МПа и температуру 4...7°С в испарителе пароэжекторной холодильной машины с подачей паров хладагента в теплообменник-рекуператор для охлаждения воздуха, а образовавшуюся смесь паров хладагента и рабочего пара после эжектора с давлением 0,2...0,3 МПа разделяют на два потока, один из которого направляют в пресс-гранулятор, а другой в конденсатор для подогрева жира, причем одну часть образовавшегося в конденсаторе водяного конденсата подают в испаритель для пополнения убыли воды, а другую вместе с конденсатом, образовавшимся при охлаждении воздуха в теплообменнике-рекуператоре, отводят сначала в сборник конденсата, а затем в парогенератор с образованием замкнутого цикла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству комбикормов, преимущественно к промышленному приготовлению комбикормов для сельскохозяйственной птицы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ обработки комбикорма для птицы (Патент РФ №2251885, МКИ⁷ А23К 1/00. Способ обработки комбикорма для птицы / А.А.Шевцов, Л.И.Лыткина, Е.С.Шенцова, В.В.Сосков, О.П.Коломникова, И.М.Семченко. №2003122379; заявлено 17.07.03; опубл. 20.05.05. Бюл. №14 // Открытия. Изобретения. - 2005. - №14), включающий смешивание рассыпного комбикорма с горячими гранулами, вышедшими из пресса-гранулятора, выдерживание движущегося плотного слоя полученной смеси в теплообменнике, охлаждение ее воздухом, измельчение, фракционирование рассыпного комбикорма и измельченных гранул на крупную, среднюю и мелкую фракции с последующим выводом средней фракции в качестве готовой продукции, возврат крупной фракции на доизмельчение и отвод мелкой фракции на гранулирование. В данном способе охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул после выдерживания в теплообменнике осуществляют воздухом, причем среднюю фракцию комбикорма после фракционирования покрывают жиром в лопастном смесителе путем распыливания с помощью форсунок, при этом жир предварительно подогревают, а воздух перед подачей его на охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул предварительно охлаждают в испарителе-охладителе теплонасосной установки путем рекуперативного теплоообмена между кипящим хладагентом и воздухом, возвращают его в испаритель-охладитель и затем в режиме замкнутого цикла снова подают на охлаждение смеси, причем теплоту конденсации хладагента в конденсаторе-нагревателе теплонасосной установки используют для подогрева жира перед его подачей в лопастной смеситель.

Однако известный способ имеет следующие недостатки:

- вероятно отклонение качества готового продукта от требуемого вследствие выхода из строя используемой компрессионной теплонасосной установки, у которой надежность при эксплуатации ниже, чем, например, у пароэжектрной холодильной машины;

- высокая стоимость готового комбикорма вследствие отсутствия возможности использования дешевого хладагента, к которому относится вода, а также из-за постоянного уноса в систему дорогостоящего смазочного масла, используемого для движущихся частей парокомпрессионной машины (компрессора);

- дополнительные энергозатраты при приготовлении комбикорма, обусловленные необходимостью периодического размораживания «снеговой шубы», образующейся при охлаждении воздуха в испарителе теплонасосной установки.

Технической задачей изобретения является повышение стабильности качества готового продукта, снижение его стоимости и уменьшение энергозатрат при получении комбикорма выровненного гранулометрического состава.

Поставленная задача достигается тем, что в способе приготовления комбикорма, включающем смешивание рассыпного комбикорма с горячими гранулами, вышедшими из пресса-гранулятора, выдерживание движущегося плотного слоя полученной смеси в теплообменнике, ее охлаждение воздухом, измельчение, фракционирование смеси рассыпного комбикорма и измельченных гранул на крупную, среднюю и мелкую фракции с последующим покрытием в смесителе средней фракции слоем жира, предварительно подогретого в конденсаторе, и выводом ее в качестве готовой продукции, возврат крупной фракции на доизмельчение и отвод мелкой фракции на гранулирование, охлаждение воздуха в испарителе и его подачу в режиме замкнутого цикла на охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул, новым является то, что воздух перед подачей его на охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул охлаждают в теплообменнике-рекуператоре пароэжекторной холодильной машины, состоящей из эжектора, испарителя, теплообменника-рекуператора, конденсатора, регулирующего вентиля, сборника конденсата, насоса и парогенератора с предохранительным клапаном, работающих по замкнутому термодинамическому циклу, путем теплопередачи от хладагента, в качестве которого используется вода, к воздуху через разделяющую стенку поверхности теплообмена, при этом используют парогенератор с электронагревательными элементами и предохранительным клапаном для получения рабочего пара, который под давлением 0,8...1,0 МПа направляют в сопло эжектора, создавая при этом пониженное давление 0,0009...0,001 МПа и температуру 4...7°С в испарителе пароэжекторной холодильной машины с подачей паров хладагента в теплообменник-рекуператор для охлаждения воздуха, а образовавшуюся смесь паров хладагента и рабочего пара после эжектора с давлением 0,2...0,3 МПа разделяют на два потока, один из которых направляют в пресс-гранулятор, а другой в конденсатор для подогрева жира, причем одну часть образовавшегося в конденсаторе водяного конденсата подают в испаритель для пополнения убыли воды, а другую вместе с конденсатом, образовавшимся при охлаждении воздуха в теплообменнике-рекуператоре, отводят сначала в сборник конденсата, а затем в парогенератор с образованием замкнутого цикла.

На чертеже представлена схема, реализующая предлагаемый способ.

Схема содержит гравитационный смеситель 1; теплообменник 2; охладитель 3; валковый измельчитель 4; просеивающую машину 5; пресс-гранулятор 6, смеситель 7; циклон 8; эжектор 9; испаритель 10; теплообменник-рекуператор 11; конденсатор 12; регулирующий вентиль 13; сборник конденсата 14; насос 15; парогенератор 16; предохранительный клапан 17; вентилятор 18; регулирующий вентиль 19.

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный рассыпной комбикорм, поступающий на обработку, направляют на смешивание с горячими гранулами, вышедшими из матрицы пресса-гранулятора 6, в гравитационный смеситель 1. Гравитационный смеситель 1 позволяет без механического воздействия на продукт получить однородную смесь рассыпного комбикорма и горячих гранул. После смесителя смесь попадает в теплообменник 2, в котором происходит тепло- и влагообмен между горячими гранулами и поступившим рассыпным комбикормом. Все тепло горячих гранул утилизируется и используется для нагрева рассыпного комбикорма, что позволяет не только обеспечить его обеззараживание, но и повысить прочность гранул.

В охладителе 3 смесь гранул и рассыпного комбикорма охлаждают воздухом, который предварительно охлаждают в теплообменнике-рекуператоре 11 пароэжекторной холодильной машины путем теплопередачи от хладагента, в качестве которого используется вода, к воздуху через разделяющую стенку поверхности теплообмена. Охлажденный воздух подают в охладитель 3 с помощью вентилятора 18.

Смесь охлажденных гранул и рассыпного комбикорма далее направляют на измельчение (вальцовый станок или валковый измельчитель 4, рабочий зазор устанавливают в пределах 1,0...2,5 мм в зависимости от назначения комбикорма).

Измельченные гранулы и рассыпной комбикорм фракционируют на просеивающей машине 5, у которой диаметр отверстий верхнего сита составляет 3,0...4,5 мм, нижнего 1,8...2,0 мм в зависимости от рецепта вырабатываемых комбикормов. Крупную фракцию (сход верхнего сита) направляют на доизмельчение в валковый измельчитель 4, мелкую фракцию (проход нижнего сита) подают на гранулирование в пресс-гранулятор 6 с диаметром отверстий матрицы, например, 4,7...5,0 мм. Среднюю фракцию (проход верхнего и сход нижнего сита), представляющую собой комбикорм выровненного гранулометрического состава, подают в смеситель 7, где покрывают жиром путем распыливания с помощью форсунок, и выводят в виде готовой продукции.

Подогрев жира перед форсунками уменьшает его вязкость. При этом создаются благоприятные условия для равномерного распыливания жира, обеспечивается надежная работа форсунок с минимальными потерями времени на регенерацию рабочих поверхностей, вызванной облитерацией и образованием налета, снижается нагрузка на насос подачи жира в смеситель.

Пароэжекторная холодильная машина, включающая эжектор 9, испаритель 10, теплообменник-рекуператор 11, конденсатор 12, регулирующий вентиль 13, сборник конденсата 14, насос 15 и парогенератор 16 с предохранительным клапаном 17 работает по следующему термодинамическому циклу.

В парогенераторе 16 с электронагревательными элементами и предохранительным клапаном 17 при затрате электроэнергии образуется рабочий пар, который направляют в сопло эжектора 9, создавая при этом пониженное давление и температуру в испарителе 10 пароэжекторной холодильной машины. Причем потенциальная энергия рабочего пара превращается в кинетическую энергию струи, которая вытекает с большой скоростью, и под действием энергии струи пары хладагента поступают из испарителя 10 в теплообменник-рекуператор 11 на охлаждение воздуха. Образовавшаяся смесь паров хладагента и рабочего пара после эжектора разделяют на два потока: один из которых подают в пресс-гранулятор 6, а другой в конденсатор 12. Конденсируясь, он отдает теплоту жиру, который подают на форсунки смесителя 7. Одну часть образовавшегося в конденсаторе водяного конденсата направляют через регулирующий вентиль 13 в испаритель 10 для пополнения убыли воды. Другую его часть вместе с конденсатом, который образовался при охлаждении воздуха в теплообменнике-рекуператоре 11, отводят сначала в сборник конденсата 14, а затем в парогенератор 16 с образованием замкнутого цикла.

Отработанный воздух после охлаждения смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул сначала направляют в циклон 8 для очистки от содержащихся в нем взвешенных твердых частиц смеси, а затем на охлаждение с образованием конденсата в теплообменник-рекуператор 11. Охлажденный и осушенный воздух с помощью вентилятора 18 вновь подают на охлаждение смеси рассыпного комбикорма и горячих гранул в охладитель 3 с образованием замкнутого цикла. При этом взвешенные частицы, образовавшиеся при очистке воздуха, из циклона 8 отводят в пресс-гранулятор 6.

Ниже приведена техническая характеристика пароэжекторной холодильной машины, используемая в линии производства комбикорма производительностью 16 т/ч по готовому комбикорму.

Холодопроизводительность, кВт	100
Температура кипения:
в испарителе, °С	4
в парогенераторе, °С	170
Температура конденсации °С	127
Температура жира на входе
в конденсатор, °С	20
Коэффициент эжекции	4
Коэффициент теплопередачи, Вт/м 2·К	12
Площадь охлаждающей
поверхности испарителя, м2	180
Хладагент	вода

Таким образом, предлагаемый способ имеет следующие преимущества:

- обеспечивает стабильное качество готового продукта за счет высокой надежности при эксплуатации пароэжекторной холодильной машины;

- создает условия для снижения стоимости тонны вырабатываемого комбикорма выровненного гранулометрического состава на 5...10%;

- позволяет уменьшить энергозатраты при приготовлении комбикорма на 10...15%, так как нет необходимости в периодическом размораживании «снеговой шубы».