Вопрос 18 – Схемы и устройство машин по тепловой обработке кормов. Расчет основных параметров.

При варке и запаривании кормов термически обрабатываются разные кормовые материалы и их смеси, пищевые отходы. Такая обработка позволяет повысить питательную ценность кормов, уничтожить плесенную микрофлору. Варочные котлы и кормозапарники подбирают по емкости кормового бака из расчета одной дачи корма животным после термообработки (вареный или запаренный корм быстро портится и длительному хранению не подлежит). При тепловой обработке кормов используется горячая вода.

Корнеклубнеплоды, пищевые отходы и другие виды кормов после тепловой обработки необходимо, как правило, мять и смешивать с другими кормовыми компонентами или добавками. 

Электрокормозапарник ЭКЗ-1 (рис. 131, а) выполнен в виде цилиндра, шарнирно укрепленного на легкой трубчатой раме. Крышка 7 на резиновой кольцевой прокладке прижимается с помощью двух откидных рукояток 6, установленных на шарнирных винтах, к емкости для корма 5, герметически закрывая ее.

Нагревательным элементом являются две кольцевые электронагревательные трубки, расположенные в нижней углубленной части котла. Над углублением ставится съемный перфорированный диск, снабженный по центру перфорированной вертикальной трубой. Диск отделяет нагревательные элементы от размещенного над ними корма. В рабочем положении нагревательные элементы залиты водой. Пар от кипящей воды проникает через перфорации диска и трубы в кормовую массу и термически обрабатывает ее. Для сброса избыточного давления пара в крышке установлен предохранительный клапан 8. Интенсивный выход пара через клапан свидетельствует о готовности корма.

Готовый корм выгружается в подставленную емкость при наклоне корпуса 3 на угол не менее 95°. Перед наклоном корпуса шарниры опоры 2 расфиксируются. Пространство между емкостью 5 и корпусом 3 заполнено теплоизоляционным материалом для сохранности корма или воды в теплом состоянии в течение нескольких часов. Вместимость емкости для корма 38,5 л, потребляемая мощность 1,0 кВт, габариты запарника 430X505X915, масса 34 кг.

Электрозапарники: а - серийный ЭКЗ-1: 1 - пусковое устройство; 2 - фиксатор шарнирной опоры; 3 - корпус; 4 - скоба; 5 - кормовой бак; 6 - шарнирный винт с маховичком; 7 - крышка; 8 -предохранительный паровой клапаи; 9 - скоба; б - самодельный: 1 - крышка; 2 - молочный бидон; 3 - болты; 4 - запариваемый корм; 5 - деревянные ножки; 6 - решетка или сетка; 7 - шнур; 8 - трубчатый электронагреватель; 9 – вода

Агрегат АЗК-3 для запаривания картофеля состоит из мойки 1, загрузочного шнека 4, запорного чана 5, выгрузного шнека 10, шнека для выгрузки мезги 12, грязевыгрузного транспортрера 2, барабана 3, парораспределительного устройства 6, датчика уровня 7, переключателя пара 8, редукционного клапана 9, мялки 11, электродвигателей и шкафа с пуско-регулирующей аппаратурой.

Все сборочные единицы и рабочие органы смонтированы на общей раме. Мойка состоит из корпуса, ковшового транспортера для выгрузки отмытой грязи и барабана для отделения плавающих соломистых примесей. К корпусу мойки крепится загрузочный бункер. Для слива грязной воды в нижней части ковшового транспортера предусмотрено окно. Транспортер приводится в действие от электродвигателей через клиноременную передачу и червячный редуктор, а барабан вращается от ковшей транспортера. На нижний конец загрузочного шнека надет моечный диск, на верхнем размещен загрузочно-запорный механизм. Загрузочный шнек приводится в действие от электродвигателя через клиноременную передачу.

В верхней части запорочного чана расположен люк с крышкой и два смотровых окна. Сверху на чане установлен предохранительный клапан для сброса избыточного давления и предотвращения возникновения разрежения в чане. В его конической части предусмотрено устройство для отвода конденсата. Редукционный клапан поддреживает в запарочном чане давление 0.003 МПа.

Рабочий процесс приготовления картофеля заключается в следующем. Транспортером-питателем картофель направляется в моечную камеру, где под действием вращающегося моечного диска он отмывается от грязи, захватывается загрузочным шнеком, в кожухе которго дополнительно отмыватся струями воды из оросителя. Вымытый картофель через загрузочно-запорный механизм поступает в запарный чан. После 10 мин загрузки и до полного ее окончания пар подается в нижнюю часть чана. А после окончания – в верхнюю. Агрегат работает с пароообразователем Д-721А. Процесс запаривания картофеля автоматизирован. После полного заполнения чана датчик верхнего уровня отклюдчает все транспортеры и мойку.

Расчет основных параметров:

Равномерность прогрева продуктов в аппарате зависит от коснтрукции распределительного паропровода, который должен обеспечивать равномерное распределение пара. Необходимо, чтобы площадь отверстий на трубе была равна площади сечения паропровода. Следовательно, условие равномерного распределения пара запишем: , где D – внутренний диаметр паропровода, м; d – диаметр отверстия на паропроводе, м; n – число отверстий на паропроводе в ряду; z – число рядов.

Количество пара, проходящего по паропроводу в 1 ч, кг/ч: , где V_n – скорость движения пара, м/с (V_n=25...30 м/с); γ_n – плотность пара, кг/м³

Диаметр распределительного паропровода, м;

Производительность запарника непрерывного действия, кг/ч: , где D₃ – диаметр запарника, м; V – скорость движения продукта в запарнике, м/с; γ – объемная масса продукта, кг/м³; φ – коэффициент заполнения (φ=0.85...0.9).

Минимальная высота запарника, м: , где к – коэффициент, учитывающий пустоты между корнеплодами (к=0.6...0.7); с – теплоемкость корма, кДж/(кг∙с).

Производительность запарника корнеплодов периодического действия, кг/ч: , где τ_Ц - время цикла, ч.