X
Получайте новые материалы по кормлению животных каждую неделю на почту

Змішувачі та змішування компонентів комбікормів

Змішуванням називають процес взаємопроникнення сипучих компонентів в шари один одного, що супроводжується процесами зсуву, падіння та переміщення.

На малих фермах до цього часу може практикуватись змішування вручну, подібне до замісу цементного розчину (відео 1) нужно загрузить его на ютуб. Але абсолютна більшість кормів змішується машинним способом.

0

Теоретично, будь-яка машина може частково змішувати продукти між собою. Однак, ступінь однорідності таких сумішей буде невеликою. Саме тому промисловість випускає спеціальні машини для змішування, які відрізняються за типом робочого органа, об’ємами змішуваних порцій, тощо.

Орієнтовна класифікація  типів змішувачів, що використовуються у нашій галузі наведена нижче.

Схема 1. Класифікація змішувачівКласифікація змішувачів

В попередній лекції ми розглядали типи дозаторів і говорили про те, що сьогодні більшою популярністю користуються порційні дозатори (в порівнянні з дозаторами безперервної дії).  Відповідно, після дозування наступною операцією буде порційне змішування тієї порції, яка перед цим була віддозована.

Як обрати змішувач для комбікорму

При виборі змішувача слід керуватись наступними критеріями:

  1. Однорідність змішування.
  2. Час змішування порції.
  3. Необхідна ступінь заповнення змішувача.
  4. Відсутність «мертвих» зон.
  5. Пошкоджуваність матеріалу.
  6. Повнота випорожнення змішувача.

Розглянемо будову та принципи роботи основних змішувачів циклічної дії, які використовуються при виробництві комбікормів.

Змішувачі з вертикальною мішалкою  шнекові

Одновальний змішувач із вертикальною мішалкою шнековий

Малюнок.1. Одновальний змішувач із вертикальною мішалкою шнековий

Двухвальный смеситель с вертикальной мешалкой шнековый

Малюнок 2. Двовальний змішувач із вертикальною мішалкою шнековий

Принцип дії:

Шнеки піднімають матеріал знизу до верху, матеріал осипається вниз, тобто, увесь час рухається по колу. В нижній лоток додаються мікроелементи та олія.

Переваги вертикальних змішувачів:

Змішувачі з горизонтальним валом мішалки. Стрічкові змішувачі

Ці змішувачі є найпопулярнішими і найрозповсюдженішими  у виробників комбікормів. Їх називають по-різному: стрічкові; протитечійні; з зустрічними навивками шнеків.

Ленточный смеситель

 Малюнок 3. Стрічковий змішувач

Некоторые типы конструкции вала-мешалки

Малюнок 4. Деякі типи конструкції вала-мішалки

Принцип дії:

Зовнішня навивка переміщує матеріал в одну сторону, внутрішні в протилежну сторону. В результаті цього відбувається взаємопроникнення шарів один в одного.

Ці змішувачі задовільно працюють при завантаженості більше половини об’єму (до рівня центрального вала). Якщо при роботі Ви спостерігаєте нагромадження матеріалу під одну стінку, то:

В будь-якому випадку, однорідність змішування буде гіршою.

Частота обертання вала цих змішувачів складає приблизно 30 об/хв. Змішувачі такої конструкції відносно делікатні до продукту. Є можливість додавання  до 5% рідких компонентів. Оптимальний час змішування 5…7 хв.

Конструктивно змішувачі можуть бути виготовлені у циліндричному, або U –подібному корпусі. При однакових умовах, в U –подібному корпусі поміститься більший об’єм порції та зручніше здійснити ремонт і обслуговування.

Вивантаження порції  (малюнок 6) здійснюється, в основному, через нижнє(і) вікно(а). Змішувачі малих розмірів можуть спорожнюватись методом перевертання U –подібного  корпусу.

Выгрузка смесителей

 Малюнок 6. Вивантаження змішувачів

Вивантаження через одне  нижнє вікно може зайняти відносно тривалий час та збільшити час циклу. При цьому деяка частина порції може залишитися на дні між стінкою корпуса та зовнішньою спіраллю, і призвести до контамінації «сусідніх» рецептів. Тому при виборі змішувача необхідно звертати увагу на величину цього зазору.

Переваги горизонтальних змішувачів:

Недоліком є небезпека неповного випорожнення.

Лопатеві змішувачі

Лопастные смесители. А - Одновальный; Б - Двухвальный; В - Двухвальный вид сверху

Малюнок 7. Лопатеві змішувачі. А – Одновальний; Б – Двовальний; В – Двовальний вид зверху

Це, відносно, новий тип змішувачів (змішувачі 4 покоління), про які можна сказати «нове це добре забуте старе». Насправді, лопатеві змішувачі були відомі давно, однак, в силу  старих конструктивних помилок, вони не забезпечували задовільну продуктивність та однорідність змішування. З часом ці помилки були усунуті: встановлено широкі лопатки з регульованим положенням; збільшена частота обертання; поліпшена форма корпусу та конструкція випускних вікон.

Принцип дії лопатевого змішувача

Широкі лопатки, встановлені під кутом, інтенсивно піднімають та переміщують вбік порцію продукту. З тильної сторони лопаток утворюється пустота, яка негайно заповнюється порцією від наступної лопатки. За допомогою овальних пазів лопатки підводяться до корпусу змішувача на мінімальну відстань, чим усувається «малорухомий» придонний шар продукту.

Частота обертання вала 100–150 об/хв. Краплеподібна форма корпусу та широкі нижні заслінки забезпечують повне випорожнення протягом кількох секунд.

Цей тип змішувача найбільш розповсюджений на підприємствах, що виготовляють премікси. Хоча, й деякі виробники готових комбікормів встановлюють його на своїх підприємствах. Аргументами для такого рішення послужив малий час циклу змішування та можливість збільшення продуктивності виробництва.

Переваги лопатевих змішувачів:

Недоліки лопатевих змішувачів:

Однорідність змішування

Питання однорідності кормів дуже хвилює власників тварин. Відповідно, вони піднімають його перед виробниками кормів. Для того, щоб розібратися в ньому більш-менш пристойно, потрібно присвятити  час вивченню теорії. Остання розлога стаття на цю тему запропонована за наступним посиланням.

Мені часто доводиться консультувати підприємства-виробників кормів з приводу однорідності їхніх змішувачів.

Чи достатній час змішування?

Як правильно вводити рідкі компоненти та премікси?

Чи потрібне попереднє змішування малих компонентів?

Чи правильно вони його завантажують/ розвантажують?

Все це важливі насущні запитання, якими насичене живе підприємство.

Стандартна ситуація, з якою найчастіше доводиться зустрічатися, це намагання зменшити час змішування, щоб збільшити продуктивність лінії.  При цьому на багатьох підприємствах змішувачі не заповнені на 100%.

Іншою типовою проблемою, яка може існувати роками через відсутність контролю, є недозакриття заслінок змішувача. У цьому випадку незмішана частина нової порції потрапляє до попередньої порції, що суттєво погіршує рецептуру і однорідність. Виявити це вдається за допомогою маркерів при дослідженні змішувача на однорідність.

Не варто думати, що перевірка на однорідність є дуже складною та дорогою процедурою. Це нескладно зробити і без застосування спеціальних маркерів, складного обладнання для їх підрахунку та  тривалих хімічних аналізів. За один день легко можна зробити два…три дослідження.

Для оцінки однорідності кормів використовують розрахункову величину коефіцієнт варіації  ν, взятий у процентах.  Це відношення середнього квадратичного відхилення S до середнього арифметичного X̄:

Vs = S / X̄

Чем меньше коэффициент вариации, тем однороднее смешанный корм. Изменчивость считается слабой, если ν <10%; если ν от 11-25%, то средней и значительной, если ν> 25%.

Також можна використовувати поняття однорідність суміші (о.с.), де о.с.= 100 – ν.  І, хоча, коефіцієнт варіації у деяких випадках хибно характеризує дійсну однорідність, увесь світ користується цією величиною, тож її розрахувувати потрібно за визначенням.

При дослідженні порції корму на однорідність потрібно відібрати однакові за об’ємом проби з усієї порції. Зазвичай, ми робимо це через рівні проміжки часу протягом  вивантаження порції зі змішувача. Далі треба встановити кількість досліджуваного елементу у кожній пробі. При цьому варто пам’ятати, що хімічні аналізи мають власну похибку досліду і в умовах виробничо-технічних лабораторій (ВТЛ) я б не став опиратися на їхні дані.

З багаточисельних досліджень відомо, що при змішуванні спочатку однорідність суміші стрімко зростає, потім протягом тривалого часу знаходиться біля максимуму, і далі повільно, коливаючись, знижується. Наступає процес сегрегації – само-розшарування. У різних типів змішувачів час оптимального змішування  різний. Наша задача зводиться до того, щоб встановити його та здійснити доступні кроки для рівномірного  розповсюдження малих доз компонентів по всьому об’єму.

Крива змішування

Малюнок 8. Крива змішування

Поліпшення однорідності змішування

Є декілька простих та надійних прийомів, які  дозволять вам  суттєво підвищити якість змішування та бути впевнені в тому, що ви випускаєте якісний за однорідністю корм. Ось деякі з них:

Якщо у наших підписників виникне інтерес до цієї теми, ці питання можна обсудити детальніше.

Збільшення продуктивності вузла змішування

На багатьох підприємствах з часом виникає потреба збільшення продуктивності. І одним із найбільших викликів є збільшення продуктивності вузла змішування.  Найпростішим рішенням є зменшення часу змішування, але, як правило, такий крок є помилковим. Якщо ваш клієнт дізнається про це, ви можете втратити не лише його, а й свою репутацію, що при сучасній конкуренції є катастрофою.

Якщо перед вами все ж стоїть така задача спробуйте наступний алгоритм дій:

  1. Якщо дозволяє об’єм вагового бункера, спробуйте збільшити порцію. Цей крок може додати 15…20% продуктивності.
  2. Прискорте завантаження та вивантаження змішувача. Можливо, доведеться зробити деяку реконструкцію та поміняти транспортне обладнання на продуктивніше. Якщо дозволяє висота приміщення, дуже ефективним буде встановлення надзмішувального та/або підзмішувального бункерів. Цей крок може додати до 40 % продуктивності.
  3. Замініть змішувач на інший тип, або змішувач більшого об’єму.
  4. Встановіть паралельний змішувач та працюйте поперемінно.

Автор курсу: Володимир Володимирович Ярошенко, експерт із промислового виробництва комбікормів, багаторічний консультант рубрики «Виробництво комбікормів» інформаційного порталу soft-agro.com


Завантажити статтю у форматі .pdf

З нетерпінням чекатиму відгуків та коментарів. Велике Вам спасибі!

Цей матеріал був корисним для Вас? Обов’язково поділіться ним з колегами!


1 Коментар до статті "Змішувачі та змішування компонентів комбікормів"

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

  1. порівняння однорідності змішуванняОсь приклад порівняння однорідності змішування при роботі лопатевого змішувача. Ми порівнювали однорідність при різному часі змішування – 2,5; 4 та 6 хв. за чотирма параметрами. При 2,5 і 4 хв однорідність була 92%, а при 6 хв – 93%.