RU2479195C1

RU2479195C1 - Pellet-press

Info

Publication number: RU2479195C1
Application number: RU2011141652/13A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Сыроватка; Татьяна Владимировна Комарчук; Андрей Дмитриевич Обухов
Priority date: 2011-10-13
Filing date: 2011-10-13
Publication date: 2013-04-20

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates devices for pelletising feed-stuff on livestock farms and interfarm feed-milling establishments. The pellet-press comprises a hopper (2), a matrix (4) made in the form of a monolithic disk with staggered cells having straight cutting edges forming a hexagon, rolls and knife edge (7). The rolls are made in the form of a pressing screw (3) having winding with decreasing spacing downwards. The last turn is at an angle φ≤15-18° to the inner surface of the matrix (4), parallel to which at a distance of 0.1-0.2 mm on the radius of the pressing screw (3) the flat part of the end of the last turn - gasket (5) passes. The gasket width (5) is equal to the size of hexagonal cutting edge of the cell. The knife edge (7) is made in the form of a disk (6) which is at a distance of 0.1-0.2 mm from the outer surface of the matrix (4), which curved blades (7) have an inner cutting edge and are located at an angle of pinching to the resulting formed pellets. The number of curved blades (7) depends on the desired length of the pellets.

EFFECT: invention provides an improvement in the quality and diversification of produced pellets.

4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для гранулирования комбикормов на животноводческих фермах и межхозяйственных комбикормовых предприятиях.The invention relates to a device for granulation of animal feed on livestock farms and on-farm feed enterprises.

Известен «Пресс-гранулятор» (пат. RU, 2375188, C1, B30B 11/20, 10,12,2009 г.), который содержит перфорированную цилиндрическую матрицу, два прессующих ролика, продавливающие через фильеры матрицы рассыпные комбикорма. За счет давления и перетирания температура гранул достигает 150-180°C, чем обеспечивается декстринизация крахмала.The well-known "Press granulator" (US Pat. RU, 2375188, C1, B30B 11/20, 10,12,2009,), which contains a perforated cylindrical matrix, two pressing rollers, forcing loose feed through the die matrix. Due to pressure and grinding, the temperature of the granules reaches 150-180 ° C, which ensures dextrinization of starch.

Это высокозатратный способ механического разогрева материала и гранулирования. Удельные затраты энергии превышают 100 кВт.ч/т. Кроме того, в грануляторах такой конструкции верхняя и нижняя часть матрицы загружаются неравномерно.This is a high-cost method of mechanical heating of the material and granulation. The specific energy consumption exceeds 100 kWh / t. In addition, in granulators of this design, the upper and lower parts of the matrix are loaded unevenly.

Известен «Гранулирующий шнековый пресс» (пат. RU, 2079405, C1, B28B 3/22, 20.05.1997 г.), который включает корпус, шнек и многоканальный пресс-инструмент, на внутренней стороне которого, обращенной к потоку массы, формирующие каналы изготовлены с сужающимися заходными частями различной глубины, изменяющейся от центра к периферии многоканального пресс-инструмента, образуя выпуклую поверхность сложной конфигурации, что приводит к выравниванию скоростей формирования в формующих каналах и повышению качества гранул.The well-known "Granulating screw press" (US Pat. RU, 2079405, C1, B28B 3/22, 05/20/1997), which includes a housing, a screw and a multi-channel press tool, on the inside of which is facing the mass flow, forming channels made with tapering lead-in parts of various depths, varying from the center to the periphery of the multichannel press tool, forming a convex surface of complex configuration, which leads to equalization of the formation rates in the forming channels and to improve the quality of the granules.

Это изобретение относится к области переработки высококонцентрированных полидисперсных материалов с повышенной вязкостью, где гидронапор является решающей силой при формировании гранул. Комбикорма представляют собой механическую смесь разнородных по физико-механическим свойствам материалов, не обладающих достаточной сыпучестью, текучестью и слабоподдающиеся гидронапору. Вертикальное расположение многоканального пресс-инструмента приводит к слипанию на выходе полученных отдельных гранул в общую бесформенную массу.This invention relates to the field of processing highly concentrated polydisperse materials with high viscosity, where hydraulic pressure is a decisive force in the formation of granules. Compound feeds are a mechanical mixture of materials with dissimilar physicomechanical properties, which do not have sufficient flowability, fluidity, and are weakly hydraulic. The vertical arrangement of the multichannel press tool leads to sticking at the exit of the obtained individual granules into a total shapeless mass.

Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому изобретению является «Пресс-гранулятор» (пат. RU, 2055463, C1, A01F 15/00, 10.03.1996 г.) - взят за прототип, который содержит матрицу, вальцы, систему регулирования зазора между матрицей и вальцами, привод, бункер. Вальцы установлены над матрицей и выполнены коническими с гладкой поверхностью и с возможностью вращения по окружности, а матрица выполнена в виде монолитного диска с расположенными в нем в шахматном порядке ячейками, имеющими режущие кромки, образующие шестигранник.The closest technical solution to the proposed invention is the “Press granulator" (US Pat. RU, 2055463, C1, A01F 15/00, 03/10/1996) - taken as a prototype that contains a matrix, rollers, a system for adjusting the gap between the matrix and rollers, drive, hopper. The rollers are mounted above the matrix and made conical with a smooth surface and rotatable around the circumference, and the matrix is made in the form of a monolithic disk with cells located in it in a checkerboard pattern having cutting edges forming a hexagon.

Однако в предложенной конструкции устройство формования гранул в виде конических вальцов с гладкой поверхностью и с вращением по окружности не надежны в работе, как известно из практики, они допускают проскальзывание гранулируемого корма и скопление его перед коническими вальцами, что приводит к забиванию бункера, а также не регулируется длина отрезаемых гранул, которая различна для отдельных возрастных групп животных и птицы.However, in the proposed design, the device for forming granules in the form of conical rollers with a smooth surface and with rotation around the circumference is not reliable in operation, as is known from practice, they allow the granulated feed to slip and accumulate in front of the conical rollers, which leads to clogging of the hopper, and also the length of the cut granules is regulated, which is different for individual age groups of animals and birds.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение отмеченных выше недостатков, улучшение качества гранул, расширение ассортимента получаемых гранул и снижение удельных затрат энергии.The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages, improving the quality of the granules, expanding the range of granules obtained and reducing specific energy costs.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в пресс-грануляторе, содержащем бункер, матрицу, выполненную в виде монолитного диска с расположенными в шахматном порядке ячейками, имеющими прямые режущие кромки, образующие шестигранник, вальцы и подрезной нож, новым является то, что вальцы выполнены в виде прессующего шнека, имеющего навивку с уменьшающимся шагом к низу, где последний ее виток находится под углом φ≤15-18° к внутренней поверхности матрицы, параллельно которой на расстоянии 0,1-0,2 мм по радиусу прессующего шнека проходит плоская часть конца последнего витка - уплотнитель, ширина которого равна размеру шестигранной режущей кромки ячейки, а подрезной нож выполнен в виде диска, находящегося на расстоянии 0,1-0,2 мм от внешней поверхности матрицы, криволинейные ножи которого имеют внутреннюю режущую кромку и расположены под углом защемления к выходящим сформированным гранулам, при этом количество криволинейных ножей зависит от необходимой длины гранул.The above technical result is achieved in that in a press granulator containing a hopper, a matrix made in the form of a monolithic disk with staggered cells having straight cutting edges forming a hexagon, rollers and a cutting knife is new, the rollers are made in in the form of a pressing screw having a winding with decreasing pitch to the bottom, where its last turn is at an angle φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix, parallel to which at a distance of 0.1-0.2 mm along the radius of the pressing screw about A flat part of the end of the last turn is sealed - a sealant whose width is equal to the size of the hexagonal cutting edge of the cell, and the cutting knife is made in the form of a disk located at a distance of 0.1-0.2 mm from the outer surface of the matrix, the curved knives of which have an internal cutting edge and located at an angle of pinching to the emerging formed granules, while the number of curved knives depends on the required length of the granules.

Выполнение прессующего шнека, имеющего навивку с уменьшающимся шагом к низу, последний виток которой расположен под углом φ≤15-18° к внутренней поверхности матрицы, позволяет перемещать комбикорм, создавать необходимое давление для уплотнения и формования гранул. Если угол φ меньше 15°, то обрабатываемый материал будет просто перемещаться шнеком по внутренней поверхности матрицы, а при угле φ больше 18° снижается усилие прессования шнека. Наличие на конце последнего витка шнека плоской части - уплотнителя, ширина которого равна размеру шестигранной режущей кромки ячейки, расположение уплотнителя по радиусу и параллельно внутренней поверхности матрицы на расстоянии 0,1-0,2 мм от нее обеспечивает надежное прессование, а указанный зазор исключает трение между ними.The implementation of the pressing screw having a winding with a decreasing step to the bottom, the last turn of which is located at an angle φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix, allows you to move feed, create the necessary pressure for compaction and molding of granules. If the angle φ is less than 15 °, then the processed material will simply be moved by the screw along the inner surface of the matrix, and when the angle φ is more than 18 °, the pressing force of the screw is reduced. The presence of a flat part at the end of the last turn of the screw - a sealant, the width of which is equal to the size of the hexagonal cutting edge of the cell, the location of the seal along the radius and parallel to the inner surface of the matrix at a distance of 0.1-0.2 mm from it ensures reliable pressing, and this gap eliminates friction between them.

Установка диска с криволинейными ножами, имеющими внутреннюю режущую кромку, и расположение их под углом защемления к сформированным гранулам на расстоянии 0,1-0,2 мм от матрицы обеспечивают чистый срез во всех точках режущей кромки при минимальном усилии. Угол защемления зависит от физико-механических свойств сельхозматериалов (Сыроватка В.И. Машинные технологии приготовления комбикормов в хозяйствах. М.: Россельхозакадемия, 2010. С.17-27) и составляет 35-50° (Мельников С.В. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. М:. Колос, 1978. С.173). При уменьшении угла до 0° происходит рубка, что приводит к нечистому срезу и увеличению усилия резания. Выполнение ножей криволинейной формы и расположение режущей кромки на внутренней стороне ножа исключают возможность отбрасывания отрезанных гранул под действием центробежной силы и их слипания. За счет изменения количества ножей на диске (сменные диски), при одних и тех же оборотах вращения, происходит получение сформированных гранул различной длины.Installing a disk with curved knives having an internal cutting edge, and arranging them at a pinch angle to the formed granules at a distance of 0.1-0.2 mm from the die, ensure a clean cut at all points of the cutting edge with minimal effort. The pinching angle depends on the physicomechanical properties of agricultural materials (Syrovatka V.I. Machine technologies for preparing compound feeds on farms. M: Russian Agricultural Academy, 2010. P.17-27) and is 35-50 ° (Melnikov S.V. Mechanization and automation livestock farms. M: Kolos, 1978. P.173). When the angle decreases to 0 °, felling occurs, which leads to an unclean cut and an increase in cutting force. The execution of the knives of a curved shape and the location of the cutting edge on the inner side of the knife exclude the possibility of discarding the cut granules under the action of centrifugal force and their adhesion. Due to the change in the number of knives on the disk (interchangeable disks), at the same rotation speed, formed granules of various lengths are obtained.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 - схема пресса-гранулятора, на фиг.2 - разрез А-А по фиг.1, на фиг.3 - вид Б по фиг.1, на фиг.4 - разрез В-В по фиг.3.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in Fig. 1 is a diagram of a pellet mill, in Fig. 2 is a section A-A in Fig. 1, in Fig. 3 is a view B in Fig. 1, in Fig. 4 is a section B -B in figure 3.

Пресс-гранулятор содержит цилиндрический корпус 1 (фиг.1) с загрузочным бункером 2, внутри которого расположен прессующий шнек 3, имеющий навивку с уменьшающимся шагом к низу, последний виток которого находится под углом φ≤15-18° к внутренней поверхности матрицы 4, жестко закрепленной в корпусе 1 и имеющей расположенные в шахматном порядке ячейки с прямыми режущими кромками, образующими шестигранник. Последний виток прессующего шнека 3 снабжен плоской частью - уплотнитель 5 (фиг.1, 2), ширина которого равна размеру шестигранной режущей кромки ячейки матрицы 4, который находится на расстоянии 0,1-0,2 мм от внутренней ее поверхности, параллельно ей и по радиусу прессующего шнека 3. На выходном конце вала прессующего шнека 3 (фиг.1, 3) с внешней поверхности матрицы 4 на расстоянии 0,1-0,2 мм (фиг.4) жестко закреплен диск 6 с криволинейными ножами 7, имеющими внутреннюю режущую кромку и расположенными под углом защемления к выходящим сформированным гранулам.The granulator press contains a cylindrical body 1 (Fig. 1) with a loading hopper 2, inside of which there is a pressing screw 3 having a winding with decreasing pitch to the bottom, the last turn of which is at an angle φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix 4, rigidly fixed in the housing 1 and having staggered cells with straight cutting edges forming a hexagon. The last turn of the pressing screw 3 is equipped with a flat part - a seal 5 (figure 1, 2), the width of which is equal to the size of the hexagonal cutting edge of the cell of the matrix 4, which is located at a distance of 0.1-0.2 mm from its inner surface, parallel to it and along the radius of the pressing screw 3. At the output end of the shaft of the pressing screw 3 (Fig. 1, 3) from the outer surface of the matrix 4 at a distance of 0.1-0.2 mm (Fig. 4), a disk 6 with curved knives 7, having inner cutting edge and angled to an exit formed granule m

Пресс-гранулятор работает следующим образом. При включенном электродвигателе (на схеме не показан) приводится во вращение прессующий шнек 3 и поступающий из загрузочного бункера 2 в цилиндрический корпус 1 комбикорм подхватывается прессующим шнеком 3, принудительно подается вниз, частично уплотняется, за счет уменьшающегося шага к низу, а последним витком, находящимся под углом φ≤15-18° к внутренней поверхности матрицы 4, за счет наличия на нем плоской части-уплотнителя 5, находящегося на расстоянии 0,1-0,2 мм от внутренней поверхности матрицы 4 и имеющего ширину, равную размеру шестигранной режущей кромки ячейки матрицы 4, окончательно уплотняется. Вся уплотненная масса комбикорма разделяется прямыми режущими кромками, образующими шестигранник, и расположенными на внутренней стороне матрицы 4 в шахматном порядке ячейками, продавливается в верхнюю шестигранную часть ячеек и далее проходит через их круглые отверстия. На выходе, с внешней поверхности матрицы 4, спрессованные гранулы подрезаются внутренней режущей кромкой криволинейных ножей 7, расположенных под углом защемления к выходящим сформированным гранулам, диска 6, жестко закрепленного на выходном конце вала прессующего шнека 3 на расстоянии 0,1-0,2 мм от внешней поверхности матрицы 4. Для получения гранул различной длины производят замену диска с криволинейными ножами. За счет изменения количества криволинейных ножей получают гранулы необходимой длины.Press granulator works as follows. When the electric motor is on (not shown in the diagram), the pressing screw 3 is driven into rotation and the feed coming from the loading hopper 2 into the cylindrical housing 1 is picked up by the pressing screw 3, forcibly fed downward, partially compacted, due to the decreasing step to the bottom, and the last turn located at an angle φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix 4, due to the presence on it of the flat part of the seal 5, located at a distance of 0.1-0.2 mm from the inner surface of the matrix 4 and having a width equal to the size of the hexagon th cutting edge 4 matrix cell finally sealed. The whole compacted mass of the feed is separated by straight cutting edges forming a hexagon and staggered cells located on the inside of the matrix 4, is pressed into the upper hexagonal part of the cells and then passes through their round holes. At the exit, from the outer surface of the matrix 4, the compressed granules are cut by the internal cutting edge of the curved knives 7 located at an angle of pinching to the outgoing granules, of the disk 6, rigidly fixed to the output end of the shaft of the pressing screw 3 at a distance of 0.1-0.2 mm from the outer surface of the matrix 4. To obtain granules of various lengths, a disk with curved knives is replaced. By changing the number of curved knives, granules of the required length are obtained.

Использование предложенного пресс-гранулятора позволяет улучшить качество гранул, расширить ассортимент получаемых гранул и снизить удельные затраты энергии.Using the proposed press granulator allows to improve the quality of the granules, expand the range of granules obtained and reduce the specific energy costs.

Claims

A granulator press containing a hopper, a matrix made in the form of a monolithic disk with staggered cells having straight cutting edges forming a hexagon, rollers and a cutting knife, characterized in that the rollers are made in the form of a pressing screw having a winding with decreasing pitch to the bottom, where its last turn is at an angle φ≤15-18 ° to the inner surface of the matrix, parallel to which at a distance of 0.1-0.2 mm along the radius of the pressing screw passes the flat part of the end of the last turn - seal, width which is equal to the size of the hexagonal cutting edge of the cell, and the cutting knife is made in the form of a disk located at a distance of 0.1-0.2 mm from the outer surface of the matrix, the curved knives of which have an internal cutting edge and are located at an angle of pinching to the outgoing formed granules, the number of curved knives depends on the required length of the granules.