Ф о р м и р у ю щ и е

7 8 9 10 11 12 13

а) вальцовые

Гранулы недостаточно прочны, поверхность шероховата, высокий удельный расход энергии, низкая производительность.

Технологическая схема гранулирования

Процесс гранулирования сухим способом включает следующие основные этапы:

а) подготовка комбикорма к прессованию;

б) прессование;

в) охлаждение гранул;

г) просеивание гранул;

д) изготовление крупок из гранул.

Подготовка комбикорма к прессованию.

Подготовка нужна для придания компонентам определенных физических свойств (вязкости, влажности, температуры).

Комбикорм подвергают гидротермической обработке паром при определенном давлении. Под воздействием пара комбикорм подвергается с одной стороны структурно-механическим, с другой – биохимическим изменениям. В результате получается продукт необходимой вязкости для прессования (биохимические изменения сводятся к изменению состояния крахмала, белка и активных ферментов).

Для нагрева используют пар с минимальным влагосодержанием и давлением 2,5 – 3 атм.

Процесс прессования: при воздействии усилия на материал пространство между частицами и слой влаги уменьшаются. При уменьшении толщины слоя до мономолекулярного в спрессованном материале в полной мере проявляются силы поверхностного натяжения, что способствует получению прочной гранулы.

Прочность гранулы – тем выше, чем больше степень изменения материала.

Охлаждение гранул.

Гранулы выходят из пресса с температурой 65 – 96⁰С. при такой температуре они не пригодны к складированию и хранению. Поэтому их охлаждают.

Интенсивность удаления тепла и влаги находится в зависимости от температуры и размера гранул, от скорости движения гранул в охладителе.

Влажность гранул снижается при охлаждении на 1 – 2,5 %, а температура до 20 – 30⁰С. это способствует повышению их механической прочности.

Просеивание гранул.

В процессе гранулирования получается большое количество крошки, которая не пригодна к хранению.

При просеивании получают однородные гранулы. Количество крошки не должно превышать 5 % при использовании решета с отверстиями Ø 2 мм.

Получение крупок.

Считается более экономичным приготавливать гранулы большого диаметра, а потом перед скармливанием измельчать их на вальцовых дробилках.

Оборудование для гранулирования кормов.

В настоящее время нашей промышленностью выпускаются грануляторы ОГМ – 0,8; ОГМ – 1,5; ОГМ – 3 для гранулирования травяной муки, и гранулятор ДГ – 1 для гранулирования комбикормов.

Технические характеристики грануляторов.

№ п/п	Показатели	ОГМ – 0,8	ОГМ – 1,5	ДГ - 1
	Производительность, кг/ч а) травяной муки б) комбикормов в) кормосмеси	200 - 1000 500 - 600	- 900-1200	- 2000-3500
	Давление пара, кг/см²	-	-	3,5 - 4
	Температура гранул после гранулирования, град.	64 - 96	64 - 96	50 - 80
	Температура гранул после охлаждения, град.	на 7 – 10⁰ выше t воздуха
	Общая установленная мощность, кВт	59,8	98,2	108,2
	Частота вращения матрицы, об/мин

4. Основы расчета пресс – гранулятора с кольцевой матрицей.

Теория процесса прессования.

Исследованиями процесса гранулирования установлено, что наиболее точной характеристикой спрессованного образца является его плотность в кг/м³.

Связь между удельным давлением и плотностью образца при прессовании следует степенному закону:

где и - постоянные коэффициенты, зависящие от свойств кормов.

Этой зависимости подчиняются многие материалы (солома, отруби, концентраты, травяная мука).

Анализируя процесс прессования, можно отметить в нем 3 этапа:

1. слеживание, когда корм уплотняется без заметного приложения внешнего усилия до ;

2. подпрессовка – уплотнение корма до ;

3. собственно прессование – уплотнение корма до и выше.

Для получения прочных гранул плотность корма должна быть в пределах 1200 – 1300 кг/м³. дальнейшее увеличение плотности не вызывает повышения прочности, однако расход энергии растет.

В качестве характеристики гранулируемости (брикетируемости) корма служит степень уплотнения , представляющая собой отношение объема порции материала до прессования () к объему полученной гранулы или брикета (), т.е.

или

где - плотность рыхлого (исходного) материала, кг/м³; - плотность полученного монолита, кг/м³.

Существует несколько теорий процесса уплотнения: капиллярное, коллоидное, молекулярное и др.

Признание получила молекулярная теория, разработанная В.М. Наумовичем на основе термодинамической теории прилипания Б.В. Дерягина. Согласно последней – основная причина соединения твердых частиц между собой усматривается в явлении прилипания. По этой теории наличие сил молекулярного притяжения между атомами и молекулами приводит к появлению сил между макроскопическими телами, аналогичных силам прилипания.

Повышение давления способствует упрочению монолита за счет устранения воздушных пор и увеличения площади контакта между частицами, что приводит к возрастанию сил молекулярного прилипания.

При достижении телом беспористого состояния дальнейшее повышение давления становится не эффективным.

Исследовали процесс прессования академики: В.П Горячкин, И.И. Вольф, Е.М. Гутьер, М.Н. Летошнев, М.А. Пустичин. В наше время: С.А. Алферов, И.А. Дотов, Е.А. Храпач.

Процесс образования гранул.

1 – матрица

2 – нож

3 – прессующий валец.

Весь процесс образования гранул в прессах с кольцевой матрицей разделяется на 3 фазы.

В первой фазе корм, поданный внутрь матрицы (1), под действием центробежной силы прижимается к ее внутренней поверхности. Вначале происходит уплотнение материала, не требующее значительных усилий. По мере приближения материала к месту контакта вальца с внутренней поверхностью матрицы увеличивается его плотность и растет давление прессования. Радиальное давление вальца превышает сопротивление корма, ранее спрессованного в отверстиях матрицы, и новая порция корма поступает в них.

Происходит 2 – я фаза процесса.

3 – я фаза – в момент встречи выдавленного из отверстия матрицы столбика с неподвижным ножом. В этот момент происходит отделение готовой гранулы от оставшегося в отверстии корма.

Определение пропускной способности пресс – гранулятора.

При работе пресс – гранулятора за один оборот матрицы через каждое ее отверстие продавливается одна гранула. Таким образом, масса гранул, получаемых за 1 оборот матрицы будет равна:

, кг/об