Линия для приготовления корма из грубого растительного сырья

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для приготовления кормов для животноводства из грубого растительного сырья. Линия включает измельчитель, дозатор, соединенный ленточным транспортером со смесителем, из которого сырьевая суспензия насосом по трубопроводу через кран поступает в устройство для переработки, а переработанное сырье поступает через теплообменник в разделитель» где разделяется на твердую и жидкую фазы Твердая фаза идет на корм животным, а жидкая фаза поступает в реактор, где обогащается дрожжевой компонентой и подается в теплообменник, где прогревается и поступает на корм животным Устройство для переработки растительного сырья представляет собой U-образный аппарат, в нижнюю часть которого через перегреватель, а в верхнюю часть импульсно из парогенератора через систему электромагнитных клапанов поступает острый пар. В реактор для обогащения дрожжами из компрессора через фильтр подают воздух, а газ через улавливатель стравливают в атмосферу. Линия обеспечивает получение хорошо поедаемых кормов, обогащенных легкоусвояемыми компонентами, например содержание Сахаров в твердой фазе увеличивается в три раза, в жилкой фазе в 9-10 раз. К тому же линия позволяет получать корма обогащенные дрожжевой компонентой.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технологическим линиям для приготовления кормов и может быть использовано в животноводстве.

Известна линия для приготовления корма из грубого растительного сырья включающая измельчитель, устройство для обработки сырья, диспергатор с циркуляторными емкостями, разделитель на фазы. смесители, дозаторы, бункеры для сбора конечного продукта, соединенные системой трубопроводов [пат. RU №2091040 опубл. 1997.09.27]. Качество корма в ней обеспечивается обработкой сырья в диспергаторе, где происходит более мелкое дробление частиц волокна растительного материала, его дегазация и ионизация при обработке водой. Смешение различных составов, приготовление смесей различной консистенции и составов компонентов происходит в смесителе. Однако эта линия не позволяет получать корм с высоким содержанием легкоусвояемых компонентов, например сахаров.

Известна линия для переработки грубого растительного сырья, содержащая соединенные транспортерами три загрузочных устройства, три дозатора сырья, измельчитель с рабочей емкостью для циклической переработки сырья. Измельчение сырья происходит с помощью двух молотковых роторов. Однако получаемый корм на этой линии отличается невысокой усвояемостью за счет недостаточной степени измельчения и неглубокой деструкции перерабатываемого сырья (Ас. СССР №1530166. МКИ А 23 N 17/00, 1989).

Известна линия для приготовления кормов из соломы, силоса, корнеплодов, включающая транспортеры, загрузочное устройство, очиститель сырья от механических примесей, магнитную колонку, дозаторы сырья и воды, измельчитель с емкостью для циклической переработки сырья, выполненный в виде роторного аппарата высокочастотного гидроударного действия (Пат. RU №2223013, опубл. 2004.02.10). Линия позволяет за счет хорошего измельчения, размягчения в жидкости, теплового нагрева получить пастообразную водную суспензию, используемую в качестве корма животным. Однако, содержание легкоусвояемых компонентов, например сахаров, в них невелико.

Известна механизированная поточная линия, включающая агрегат для приготовления дрожжей, воздуходувку, парогенератор, последовательно установленные смеситель-запарник, сушилку, гранулятор, соединенные трубопроводами. Линия дополнительно снабжена иннокулятором для приготовления мальтозной патоки, соединенным с агрегатом для приготовления дрожжей и со смесителем-запарником, а также установленными последовательно измельчителями грубых кормов с дозаторами, разбрызгивателем, подключенным к линии параллельно сушилке и гранулятору (Ас. СССР №1130312, кл. А 23 К 1/12, 1984) (прототип). Обработка соломы ведется изотермическим способом в запарнике-смесителе и состоит из шести следующих друг за другом процессов - затаривания соломы, охлаждения и замачивания водой, ферментативного гидролиза, промывки соломы от продуктов гидролиза, выращивания дрожжей на ферментативных гидролизатах, погрузки обработанной соломы. Линия позволяет получать кормосмеси, насыщенные дрожжевыми компонентами, ферментами, измельченной соломой. Недостаток известной линии заключается в том, что она сложна по устройству, используемые в ней аппараты периодического действия и солома в ней перерабатывается неэффективно, т.к. не обеспечивает глубокого

расщепления клетчатки. Кроме того, линия содержит много механических, ненадежных в эксплуатации узлов. Корм обогащается за счет добавок, что удорожает его себестоимость

Технический результат заявляемой линии состоит в повышении надежности работы линии (за счет исключения многочисленных механических участков), позволяющей осуществить глубокое расщепление клетчатки соломы до образования легкоусвояемых и хорошо поедаемых животными нетоксичных кормов, содержащих высокий процент сахаров, перевариваемых протеинов, а также, обогащать эти корма дрожжевыми компонентами.

Для достижения этого технического результата в механизированную линию для приготовления корма, включающую измельчитель грубых кормов, дозаторы, устройство для выращивания дрожжей с парогенератором и устройством для подачи воздуха дополнительно введены три насоса, устройство для переработки сырьевой суспензии, перегреватель пара, два последовательно соединенные теплообменника, разделитель фаз, при этом вход устройства для переработки сырьевой суспензии соединен с насосом и со смесителем, нижняя часть устройства соединена с перегревателем пара, верхняя часть - через электромагнитный клапан с парогенератором, а выход устройства для переработки смеси соединен с насосом и входом одного из теплообменников, выход этого теплообменника соединен с входом разделителя фаз, выход разделителя фаз - с входом реактора для выращивания дрожжей, при этом другой теплообменник соединен через один из дозаторов со смесителем, насосом и с нижней частью реактора для выращивания дрожжей, а последний соединен через фильтр с компрессором для подачи воздуха. (Рис.1)

Устройство для переработки сырьевой суспензии (Рис.2) представляет U-образный препарат с двумя вертикальными колоннами, соединенными в верхней части паропроводом с расположенным на нем

электромагнитным клапаном с загрузочным и разгрузочным кранами. Нижняя часть устройства соединена с перегревателем, из которого поступает перегретый пар. Верхняя часть левой колонны устройства соединена с парогенератором из которого через второй электромагнитный клапан поступает импульсно (1-6 импульсов в минуту) острый пар, создавая дополнительное сжатие суспензии. Электроклапаны: устройства работают в противофазе и управляются блоком управления. В верхней части колонн устройства расположены датчики уровня поступающего на переработку сырья, манометры для определения давления, клапан для стравливания давления.

Реактор для выращивания дрожжей представляет собой известное, используемое в практике устройство [Андреев А.А., Брызгалов Л.И. Производство кормовых дрожжей М., 1986. - С.109-131].

Благодаря наличию введенных устройства для переработки сырья, трех насосов, перегревателя пара, двух последовательно соединенных теплообменников, разделителя фаз и реактора для выращивания дрожжей и их соединения между собой, стало возможным повышение надежности работы линии и получение из соломы легкоусвояемого корма, содержащего высокий процент сахаров, протеинов за счет процессов глубокой деструкции под действием температуры, давления, химического реагента, механического воздействия и (или) обогащения дрожжевой компонентой. Линия обеспечивает безотходную экологически чистую технологию получения кормов.

Предлагаемая механизированная линия для приготовления корма иллюстрируется чертежами.

Рис.1 изображена линия для приготовления корма, общий вид;

Рис.2 - устройство для переработки сырья.

Линия для приготовления корма содержит иэмельчитель 1 грубых кормов соединенный с дозатором 2 сырья, который соединен ленточным

транспортером 3, на который дозировано подают грубые корма, например, солому, со смесителем 4, в который сверху поступают кислота и техническая вода. Смеситель 4 через кран 5 соединен с насосом 6, трубопроводам 7, через кран 8 с устройством 9 для переработки сырья U-образной формы Нижняя часть устройства 9 для переработки сырья соединена с перегревателем пара 10 через паропровод 11 и кран. 12, а верхняя часть его через электромагнитный клапан 13 и трубопровод 14 соединена с парогенератором 15. Выход устройства 9 для переработки смеси соединен через кран 16 с насосом 17 и через трубопровод 18 с выходом теплообменника 19, в который по трубопроводу 20 поступает техническая вода, а выход теплообменника 19 подключен через трубопровод 21 к входу разделителя фаз 22, где происходит разделение на жидкую и твердую фазы Твердая фаза идет на корм, а жидкая фаза по трубопроводу 23 подается на вход в реактор 24 для выращивания дрожжей. Нижняя часть реактора 24 для выращивания дрожжей соединена с компрессором 25 через кран 28, трубопроводом 27 и фильтр 26, а верхняя часть реактора 24 для выращивания дрожжей соединена с атмосферой через трубопровод 29, кран 30 и фильтр 31. Теплообменник 19 последовательно трубопроводом 39 соединен с другим теплообменником 35, который присоединен к нижней части реактора 24 трубопроводом 33 через насос 34, кран 32 и к смесителю 4 через трубопровод 37, дозатор 38, а выход теплообменника 35 соединен трубопроводом 36, по которому подают полученную дрожжевую суспензию, с емкостью для приготовления кормовых смесей.

Линия для приготовления корма из грубого растительного сырья (Рис. 1) работает следующим образом:

Исходное сырье, например солому, загружают в измельчитель 1, где сырье измельчается до размера частиц 1-17 мм, затем подается в дозатор 2, откуда сырье дозированными количествами при помощи

ленточного транспортера 3 подается в смеситель 4, куда поступает также техническая вода с температурой 60-80°С и соляная кислота. В смесителе 4 образуется водный раствор соляной кислоты концентрации 0,3-0,4%. В нем все компоненты перемешивают до образования сырьевой суспензии, которая через кран 5 подается с помощью насоса 6 через трубопровод 7, кран 8 в левую колонну устройства 9, представляющее U-образный аппарат (Рис.2) В нижнюю часть устройства 9 из перегревателя 10 по паропроводу 11 и кран 12 поступает водяной пар с температурой 120-150°С, создавая в нем рабочее давление 0,3-0,5 МПа, а сверху в устройство 9 из парогенератора 15 через паропровод 14 и электромагнитный клапан 13 поступает острый пар, создавая в устройстве 9 дополнительное пульсирующее давление (1-6 импульсов в минуту), которое в момент шах превышает рабочее давление на 0,03-0,05 МПа, а в момент min равно рабочему давлению 0,3-0,5 МПа. Острый пар через электромагнитный клапан 13 поступает в левую колонну аппарата в течение 1-3 сек (длительность одного импульса) вытесняет суспензию до уровня датчика 40 и создает превышение давления 0,03-0,05 МПа над рабочим давлением. Через 1-3 сек клапан 13 закрывается и открывается клапан 42 на паропроводе 43, соединяющем обе колонны устройства, уровни суспензии в обеих колоннах выравниваются. Клапаны 13 и 42 работают в противофазе. Датчики контроля уровня 41 и 44 сигнализируют о переполнении аппарата и о необходимости приостановки подачи суспензии через кран 8. Датчик контроля уровня 40 сигнализирует о завершении подачи острого пара через электромагнитный клапан 13, чем и определяется продолжительность импульса поступления острого пара. Датчик контроля уровня 45 сигнализирует о чрезмерном опорожнении устройства и, соответственно, о необходимости перекрыть кран 16 правой колонны Питание на датчики подается через блок управления 47. Клапан 46 предназначен для стравливания давления в аварийных ситуациях.

В устройстве 9 сырьевая суспензия перерабатывается в течение 1-3 часов и через кран 16 перекачивается с помощью насоса 17 через трубопровод 18 в теплообменник 19, в котором охлаждается, поступающей из трубопровода 20 в теплообменник 19 технической водой. Далее по трубопроводу 21, сырье поступает в разделитель 22 и разделяется на жидкую и твердую фазы. Твердая фаза идет на корм животным. Жидкая фаза, представляющая собой гидролизат, по трубопроводу 23 поступает в реактор 24. Сюда же подается дрожжевая затравка В реактор 24 с помощью компрессора 25 через фильтр 26, трубопровод 27, кран 28 подается воздух. Газ из реактора 24 стравливается через трубопровод 29, кран 30 и фильтр 31 в атмосферу, а жидкая фаза кормовых дрожжей через кран 32, трубопровод 33 с помощью насоса 34 подается в теплообменник 35, где нагревается до температуры 80-85°С и по трубопроводу 36, отправляется на приготовление кормовых смесей животным. Из теплообменника 35 по трубопроводу 37 через дозатор 38 техническая вода с температурой 60-80°С поступает в смеситель 4 приготовления сырьевой суспензии с посягающей ее переработкой.

Предлагаемая линия для переработки грубого растительного сырья на корм позволяет получать корма высокой питательности и усвояемости. Содержание сахаров в нем в расчете на сухое вещество в твердой фазе повышается в три раза, а в жидкой фазе увеличивается в 9-10 раз по сравнению с непереработанной соломой. Кроме того, жидкая фаза обогащаемая дрожжевой компонентой, еще больше повышает питательность получаемого корма. Предлагаемая линия по сравнению с известными имеет следующие преимущества:

- она позволяет в едином непрерывном технологическом потоке приготовить корма высокой биологической ценности как за счет переработки их в устройстве, где исходное сырье подвергается комплексному механическому, баротермическому и

химическому воздействию, что в комплексе обеспечивает глубокое расщепление, так и за счет обогащении переработанного сырья дрожжевой, компонентой. В результате чего в переработанном сырье значительно увеличивается содержание легкоусвояемых компонентов, например сахаров, протеинов, оно охотно поедается животными. В нем отсутствуют вредные примеси;

- она надежна и проста в эксплуатации;

- обеспечивает безотходную и экологически чистую технологию получения кормов.

1. Линия для приготовления корма, включающая измельчитель грубых кормов, дозаторы, устройство для выращивания дрожжей, парогенератор, устройство для подачи воздуха, соединенные трубопроводами, отличающаяся тем, что дополнительно снабжена тремя насосами, устройством для переработки сырья, перегревателем пара, двумя последовательно соединенными теплообменниками, разделителем фаз, при этом вход устройства для переработки сырья соединен последовательно с насосом и со смесителем, нижняя часть устройства соединена с перегревателем пара, верхняя часть - через электромагнитный клапан с парогенератором, а выход устройства для переработки сырья соединен с насосом и входом одного из теплообменников, выход теплообменника соединен с входом разделителя фаз, который соединен с входом реактора для выращивания дрожжей, при этом другой теплообменник соединен через один из дозаторов со смесителем, насосом и с нижней частью реактора для выращивания дрожжей, а последний соединен через фильтр с компрессором для подачи воздуха.

2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что устройство для переработки сырья представляет U-образный аппарат, крышки колонн которого снабжены датчиками контроля уровня сырья и манометрами для контроля давления, в одной из колонн устройства установлен дополнительный клапан для стравливания давления и электромагнитный клапан для импульсной подачи острого пара из парогенератора, второй электромагнитный клапан расположен на паропроводе, соединяющем обе колонны устройства, причем регулируются электромагнитные клапаны блоком управления.