Введение к работе
Актуальность темы. Животноводство — одна из ведущих отраслей сельскохозяйственного производства. Основой её высокой эффективности служат хорошая кормовая база и качественное приготовление кормов. В настоящее время задачи сельского хозяйства по производству продукции животноводства особенно сложны. Их выполнение требует хорошо сбалансированных рационов кормления скота и птицы.
В связи с обогащением комбикормов различными добавками, требования к качеству смешивания резко возросло. Используемые в настоящее время смесители в должной мере не соответствуют предъявленным к ним требованиям, а в особенности при добавлении в кормосмесь жидких добавок. Наиболее существенным их недостатком является то, что они малопроизводительны, имеют невысокий коэффициент заполнения и так называемые мёртвые зоны. Всё это приводит к тому, что степень неоднородности смешивания составляет 15-30%.
Для смешивания сыпучих материалов с последующим добавлением в них жидких элементов в последнее время в нашей стране и зарубежом всё большее распространение получают смесители горизонтального типа непрерывного действия. Такие смесители наиболее подходят при вводе жидких добавок из-за простаты расстановки устройств распыла (форсунок, распылителей и т.д.).
Исследования проводили в соответствии с Планом фундаментальных и прикладных исследований Россельхозакадемии по научному обеспечению развития АПК Российской Федерации на 2011-2015 гг. (этап 09.02.04).
Целью работы является улучшение качественных и энергетических показателей процесса приготовления комбикормов при вводе жидких ингредиентов путем совершенствования конструктивно-технологической схемы, обоснования параметров и режимов работы смесителя.
Объект исследования - технологический процесс непрерывного смешивания ингредиентов комбикормов, в том числе жидких, в горизонтальном лопастном.
Предмет исследования - теоретические и экспериментальные зависимости процесса непрерывного смешивания при вводе жидких ингредиентов в комбикорм.
Методы исследования включают системный и структурный анализ и синтез, численные исследования, математическая статистика, сравнительный эксперимент. Теоретические исследования выполнялись с использованием основных положений, законов и методов классической механики, математики, теории многофакторного планирования. Предложенные рабочие органы смесителя исследовались в лабораторных и производственных условиях в соответствии с действующими РД, ОСТ и разработанными частными методиками. Обработка результатов экспериментальных исследований осуществлялась на ПЭВМ с использованием программ Statistica, Excel. Достоверность результатов работы подтверждается сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований; проведением сравнительных производственных исследований смесителя.
Научная новизна состоит в:
разработке математической модели процесса непрерывного смешивания сухих и жидких ингредиентов комбикорма; в горизонтальном лопастном смесителе;
в научном обосновании теоретических и экспериментальных характеристик смесителя при различных режимах его работы;
в обосновании организационно-технологических условий эффективного использования смесителя при непрерывном режиме эксплуатации.
Научная гипотеза. Предполагается, что существуют рациональные сочетания конструктивных, режимных и технологических параметров работы проточного смесителя непрерывного действия, за счет которых можно снизить энергоемкость процесса и повысить качество приготовления комбикорма.
Рабочая гипотеза. Неоднородность смешивания сухих и жидких ингредиентов комбикормов можно снизить путем выбора рациональных конструктивно-режимных параметров смесителя и дифференцированного внесения жидких ингредиентов в смесительную камеру.
Практическая значимость работы заключается в том, что полученные результаты исследований и разработанная методика инженерного расчета были использованы при разработке и внедрение технологической линии обогащения кормовых смесей микроэлементами по индивидуальной рецептуре в ООО «Светлое Время-АГРО» Семикаракорского района Ростовской области и могут быть использованы при разработке аналогичных комбикормовых производств.
Основные положения, выносимые на защиту:
- теоретические и экспериментальные зависимости, характеризующие про
цессы взаимодействия сухих и жидких ингредиентов комбикормов в рабочей ка
мере смесителя;
усовершенствованная конструктивно-технологическая схема проточного смесителя для смешивания сухих и жидких ингредиентов комбикормов при непрерывном режиме работы;
параметры и режимы работы смесителя для смешивания сухих и жидких ингредиентов комбикормов при непрерывном режиме работы;
математическая модель процесса смешивания сухих и жидких ингредиентов комбикормов в смесителе при непрерывном режиме работы;
методика инженерного расчета основных параметров и режимов работы смесителя при непрерывном режиме работы.
Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и одобрены на международных научно-практических конференциях ГНУ СКНИИМЭСХ г. Зерноград (2008-2013 гг.), «Интерагромаш» г. Ростов-на-Дону 2013 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 4 в ведущих периодических изданиях, рекомендованных ВАК и 1 патент на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 3,10 п. л., из них на долю автора приходится 2,85 п. л.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов и списка литературы, включающего 145 наименований и 5 приложений. Основное содержание диссертации изложено на 130 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 65 иллюстрации.
