Содержание к диссертации
Введение
I. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И РАЗРАБОТКА НАУЧНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ С ЗАДАННЫМИ ПРОЧНОСТНЫМИ СВОЙСТВАМИ II
I.I. СОВРЕМЕННЫЕ ПРОСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ ГРАНУЛИРОВАНИЯ И БРИКЕТИРОВАНИЯ КОРМОВ 12
1.1.1. Результаты научных исследовании и современное состояние производства кормовых гранул и брикетов 12
1.1.2. Анализ способов и средств подготовки кормов к прессованию 21
1.1.3. Анализ способов и конструктивно-технологических схем прессования кормов 32
1.1.4. Анализ процесса прессования кормовых материалов.. 43
1.1.5. Способы и средства кондиционирования кормовых гранул и брикетов 51
1.1.6. Постановка проблемы, задачи и алгоритм исследования 53
1.2. ЗООТЕХНИЧЕСКОЕ И ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ 59
1.2.1. Зоотехнические предпосылки к исследованию прочностных свойств кормовых гранул и брикетов 59
1.2.2. Условия и методика проведения опытов по скармливанию животным кормов различной прочности 65
1.2.3. Влияние прочностных свойств кормов на их расход, затраты энергии, на пережевывание и продуктивность 74
Заключение 86
1.3. НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И СПОСОБЫ РЖУЛИРОВАНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ 88
1.3.1. Прогнозирование прочностных свойств кормовых гранул и брикетов 88
1.3.2. Обоснование методики расчета силы связи 97
1.3.3. Способы регулирования силы связи частиц в гранулах и брикетах 101
1.3.4. Программа и методика экспериментального определения прочности кормовых гранул и брикетов III
1.3.5. Результаты исследований по определению и регулированию силы связи частиц в спрессованных монолитах 120
Заключение 134
1.4. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ, ТЕПЛШИЗИЧЕСКЙЕ и РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. КОРМОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 136
1.4.1. Программа и методика исследования свойств кормовых материалов 136
1.4.2. Результаты исследования фазико-механических свойств кормовых материалов 163
1.4.3. Результаты исследования теплофизических и пожарно-технических свойств кормовых материалов 177
1.4.4. Результаты исследования реологических свойств кормовых материалов 183
Заключение 189
2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЕРСПЕКТИВ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ Ж БРИКЕТОВ 192
2.1. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ КОРМОВ 197
2.1.1. Теоретические основы кондиционирования кормов перед прессованием 197
2.1.2. Разработка методики конструктивно-теплового расчета, кондиционера-смесителя кормов 207
2.1.3. Программа и методика лабораторных исследований процесса гидротермического кондиционирования кормов 216
2.1.4. Результаты исследования процесса гидротермического кондиционирования 222
Заключение 231
2.2. ПРЕССОВАНИЕ КОРМОВ 234
2.2.1. Обоснование конструктивно-технологических схем и соотношения размеров рабочих органов прессов с роторными кольцевыми матрицами 234
2.2.2. Обоснование методики определения давлений прессования в прессах с перфорированными матрицами 255
2.2.3. Обоснование формы прессовальных каналов матриц вальцовых прессов 262
2.2.4. Программа и методика экспериментальных исследований 280
2.2.5. Результаты лабораторных исследований процесса прессования кормовых материалов 289
Заключение 296
2.3. ГШАНИЧЕСКОЕ К0ВДЦИ0НИР0ВАНИЕ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ 299
2.3.1. Обоснование способа и конструктивной схемы установки для механического кондиционирования и технологического контроля качества кормовых гранул и брикетов 299
2.3.2. Программа и методика экспериментального исследования 310
2.3.3. Результаты экспериментальных исследований 315
Заключение 328
3. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ, ВНЕДРЕНИЕ И ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ 330
3.1. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ 330
3.1.1. Программа й методика исследований 330
3.1.2. Результаты исследования процесса гидротермического кондиционирования кормов перед прессованием... 338
3.1.3. Результаты испытания разработанных прессов кормов 344
3.1.4. Результаты исследования процесса механического кондиционирования кормовых гранул 352
3.1.5. Результаты исследования системы прогнозирования и способов регулирования прочности кормовых гранул 355
Заключение 358
3.2. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ 360
3.3. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ И СРЕДСТВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОРМОВЫХ ГРАНУЛ И БРИКЕТОВ 376
Выводы и рекомендации производству 380
Список литературы 390
Приложения 416
- СОВРЕМЕННЫЕ ПРОСТАВЛЕНИЯ О ПРОЦЕССАХ ГРАНУЛИРОВАНИЯ И БРИКЕТИРОВАНИЯ КОРМОВ
- КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ КОРМОВ
- ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Современные проставления о процессах гранулирования и брикетирования кормов
С целью решения продовольственной программы страны ХХУІ съездом КПСС поставлена задача довести в одиннадцатой пятилетке среднегодовое производство животноводческой продукции до следующих размеров: молока 97...99 млн.тони, мяса 17...17,5 млн.тонн, яиц 72 млрд.штук и шерсти 470...480 тыс.тонн. Это на 12...14$ больше, чем в предыдущей пятилетке. Значительное количество из этой продукции предусматривается получить на промышленных комплексах и птицефабриках /I/.
Достичь такого высокого уровня производства животноводческой продукции можно двумя путями: увеличением поголовья животных и птицы и повышением их продуктивности. В системе мер по повышению продуктивности животных и птицы за счет кормовых факторов можно выделить три последовательных этапа:
1 - переход на кормление полнорационными кормосмесями, сбалансированными по питательным веществам и витаминам;:;
2 - кормление этими же кормами в гранулированном или брикетированном виде;
3 - кормление гранулированными или брикетированными кормами с оптимальными прочностными свойствами.
В этой системе мер первые два этапа широко внедряются в сельскохозяйственное производство. Переход к третьему этапу в настоящее время не подготовлен ни зоотехнической, ни технической науками. Между тем накопленный практикой кормления опыт позволяет утверждать, что максимальный выход животновод 12 ческой продукции при минимуме затрат кормов может быть достигнут только на гранулированных или брикетированных кормах с определенными прочностными свойствами. Поэтому дальнейшее развитие кормопроизводства и кормоприготовления не мыслимо без совершенствования таких процессов как гранулирование и брикетирование кормов.
В разработке современных технологий и оборудования для гранулирования и брикетирования кормов преобладает тенденция получения кормовых гранул и брикетов максимальной прочности при минимуме затрат энергии. Запросы животных к механическим свойствам кормовых гранул и брикетов при этом, как правило, не учитываются. Поэтому с целью обоснования дальнейшего развития технологии производства кормовых гранул и брикетов, обеспечивающих допустимый минимум затрат энергии животными на их поедание,нами проведены соответствующие научные исследования, результаты которых представлены в настоящем разделе диссертации.
Кондиционирование кормов
Анализ состояния кондиционирования кормов (см.1.1.2) позволяет предложить классификацию способов (рис.2.1.1.). Из известных способов кондиционирования кормов можно выделить: увлажнение холодной или горячей водой, увлажнение и прогрев паром, введение твердых или жидких связующих веществ в холодном или прогретом состоянии.
В общем случае кондиционирование включает операции увлажнения и нагрева корма введения связующих веществ, равномерного распределения влаги, теплоты и связующих веществ в массе корма.
В зависимости от первоначального состояния корма и принятой тех быть нологии отдельные операции могут исключены. Введение жидких связующих веществ осуществляется преимущественно в комбинации с увлажнением водой или в комбинации с увлажнением и прогревом паром.
Каждый способ характеризуется специфическим воздействием на кондиционируемый материал и имеет свои преимущества и недостатки. Самыми существенными недостатками способов кондиционирования являются: увлажнение холодной водой в результате приводит к снижению производительности пресса и интенсификации его износа; при увлажнении и прогреве паром трудно выдерживать одновременно оптимум по влажности и температуре кондиционированного корма, усложняется технология, что вызывает большие дополнительные затраты труда и средств на получение и ввод пара; при введении связующих веществ не отпадает необходимость увлажнения и нагрева корма, значительно усложняется технология гранулирования и брикетирования.
Производственные исследования
Программой производственных исследований было предусмотрено:
1 - оценить гидротермический способ кондиционирования и электрический кондиционер-смеситель для его осуществления ,оптимизировать процесс кондиционирования кормов перед прессованием;
2 - исследовать рабочий процесс прессов типа матрица-матрица, валец-матрща-валец и валец-матрица-охватыващее кольцо, оценить работоспособность их и определить область применения;
З - исследовать рабочий процесс установки для механического кондиционирования кормовых гранул, определить оптимальные режимы работы;
4 - провести в производственных условиях прогнозирование и регулирование прочности кормовых гранул для кроликов.
При разработке конструкции и обосновании параметров рабочего процесса электрического кондиционера-смесителя были использованы полученные нами характеристики физико-механических,теп-лофизических и покарно-технических свойств кормовых материалов, а также данные лабораторных исследований. Кондиционер-смеситель был изготовлен по схеме, аналогичной рисунку 2.1.2. Общий вид кондиционера-смесителя.с аппаратурой для его запуска и определения мощности виден из рисунка 3,1.1. Он включает кондиционер-смеситель I, понижающий трансформатор 2 с несколькими ступенями регулирования мощности нагрева, приборы для замера и регулирования мощности 3 и температуры 4, шкаф управления 5. Длина нагреваемой части кондиционера-смесителя I м, внутренний диаметр корпуса 0,25 м. Он был установлен взамен смесителя на оборудовании ОГМ-0,8.
Измерительно-технологическая схема электрического кондиционера-смесителя, включенного нами в комплект оборудования ОГМ-0,8, представлена на рисунке 3.1.2. Корм для кроликов рецепта Ж-90-І подавался в бункер I, откуда дозатором 2 дозировался в кондиционер-смеситель 3, стенки которого нагревались нагревательными элементами 4. Температура нагрева устанавливалась, регулировалась и замерялась при помощи потенциометра 5 марки ЭШ-09 МЗ. В кондиционер-смеситель из емкости 10 подавалась вода, количество которой регулировалось краном-дозатором II.
