5.6 Обладнання для змішування

Під змішуванням розуміють процес рівномірного розподілу частинок компонентів корму загалом його об'ємі, внаслідок чого отримують однорідну кормову суміш. У технологічних процесах виготовлення кормів застосовують механічне змішування. Пристрої, за допомогою яких здійснюється процес змішування, називають змішувачами, а їх робочі органи мішалками. Залежно від агрегатного стану змішуваних речовин застосовують різні види змішувачів.

В даний час в технології приготування різних видів сумішей відомо два способи змішування: вільне (гравітаційне) і примусове змішування. Механізм змішування може характеризуватися наступними явищами:

• конвекційне змішування, що є переміщенням частинок з одного місця на інше;

• дифузійне змішування, що відбувається за рахунок зміни положення окремих частинок змішуваного матеріалу;

• змішування стиранням і деформацією — часткове змішування за рахунок зіткнення і взаємного зсуву частинок.

Ефективність змішування залежить від ступеня однорідності отримуваної суміші. У ідеальній суміші вміст інгредієнтів в долях або відсотках повинен бути однакове в будь-якій одиниці об'єму, починаючи від об'єму всієї суміші і кінчаючи мінімальним об'ємом, залежним від розміру частинок змішуваних інгредієнтів. Абсолютно однорідну суміш різних сипких матеріалів отримати практично неможливо, оскільки при будь-якому процесі змішування одночасно йде процес розділення суміші. В результаті взаємодії цих явищ суміш, отримана після тривалого змішування в будь-якому змішувачі завжди має залишкову неоднорідність. На величину залишкової неоднорідності впливає багато чинників.

Рух частинок в змішувачах і процес змішування залежить від наступних чинників:

• способу подачі матеріалу в змішувач;

• швидкості обертання робочих органів змішувача;

• форми основних елементів змішувача;

• якості і об'ємів дозування матеріалів;

• кількісного співвідношення між інгредієнтами;

• ступені наповнення змішувача;

• співвідношення питомих і насипних вагів компонентів суміші;

• величиною коефіцієнтів зовнішнього тертя між частинками;

• форми і розмірів частинок;

• ступені подрібнення окремих інгредієнтів;

• вологості суміші і окремих компонентів;

• виду основного наповнювача.

Змішувачі кормів класифікують по наступних основних ознаках: по характеру і організації робочого процесу, по основному призначенню конструкції робочих органів і частоті їх обертання.

По характеру процесу розрізняють змішувачі порційної (періодичного) і безперервної дії. Залежно від виду змішуваних кормів змішувачі можуть бути призначені для приготування сухих сипких (комбікормів), розсипаних вологих і рідких (консистентних) кормів. По організації робочого процесу все смесителиделятся на дві великі групи: з камерою, що обертається, і з нерухомою камерою, або що транспортують.

До першої групи відносяться барабанні, горизонтальні, вертикальні або похилі змішувачі різного конструктивного виконання.

До другої групи відносяться змішувачі з мішалками. По конструкції робочих органів - мішалок застосовують змішувачі: для сипких кормів наступних типів: шнекові, лопатеві і стрічкові. Для рідких - турбінні, пропелерні і лопатеві, а для розсипних вологих (стеблових) кормів - шнекові і лопатеві. Залежно від частоти обертання мішалок змішувачі ділять на тихохідних і швидкохідних. До тихохідних відносяться змішувачі, у яких показник кінематичного режиму.

Шнекові горизонтальні змішувачі безперервної дії застосовують для змішування всіх видів сухих і вологих компонентів, за винятком рідких кормосумішей. В процесі роботи компоненти кормів безперервно завантажують в бункер змішувача, інтенсивно перемішуються шнеком, що обертається усередині ночвоподібного циліндрового корпусу, або валом з лопатями, які розташовані по гвинтовій лінії. При цьому шари корму, перемішуючись один щодо іншого з різними окружними швидкостями, проштовхуються до розвантажувального вікна.

Робочі органи шнекових змішувачів залежно від призначення і властивостей змішуваних компонентів різноманітні по конструкції. Так, при виробництві комбікормів з сухих компонентів кращий ефект показує робочий орган у вигляді суцільної стрічки, закріпленої на радіальних лопатках. Застосування двохвальних шнекових змішувачів, в яких обидва робочих органу однакові або різні як по конструкції, так і по режиму роботи, дає позитивний ефект. Широко поширені шнекові змішувачі з комбінованим робочим органом, де на ділянці прийому компонентів застосовують шнеки, на ділянці змішування — шнек із змінним кроком. Для підвищення ефективності роботи горизонтальних шнекових змішувачів застосовують кут нахилу лопаток або встановлюють по кінцях лопатей суцільну широку стрічку, яку чергують з радіальними лопатками. Лопаті встановлюють так, щоб дві з них знаходилися під кутом 50° до осі валу (для просування продукту у напрямі вивантажного вікна), а третю розміщують під кутом 20° до осі в протилежному напрямі (для створення зустрічних потоків продукту). Шнекові вертикальні змішувачі періодичної дії застосовують для приготування кормосумішей з сухих компонентів з різними добавками. У конструктивного виконання змішувачі такого типу є циліндром із завантажувальною воронкоюі конічним днищем (перекинутий конус), усередині якого розташовують робочий орган — вертикальний шнек. Робочий процес приготування суміші полягає в тому, що в корпус змішувача завантажують компоненти, які займають весь об'єм камери. Після включення мішалки, частота обертання якої складає 100... 150 мин, нижні шари корму захоплюються шнеком, піднімаються вгору і опускаються вниз уздовж стінок корпусу. Така циркуляція протягом 5...8 мін забезпечує повне перемішування інгредієнтів. Продуктивність таких змішувачів можна збільшити шляхом установки над ними проміжного бункера. Поки в змішувачі йде Перемішування, бункер завантажують наступною порцією корму.

Пластинкові (плоскі) затвори мають сталеву плоску пластину (робочий орган), що переміщається в пазах, розташованих по сторонах отвору бункера.

Роторний (барабанний) затвор включає ротор з радиальноу станів денними на валу пластинами. Зовні на цьому валу встановлений шкив,'связанныйз ланцюгом, за допомогою якого оператора повертає вал і ротор на потрібне число оборотів для вивантаження необхідної кількості матеріалу.

Робочим органом стрічкового затвора є прогумова стрічка, встановлена на двох барабанах, які, як і підтримуючі рамки, встановлені на рухомій рамі затвора, переміщуваній за допомогою горизонтально-рейкової передачі. При русі рами управо верхня гілка стрічки до кінцевого барабана залишається нерухомою, а нижняя рухається управо, що супроводжується укорочення верхньої гілки стрічки, і відкриттям випускного отвору бункера.