RU2752996C1

RU2752996C1 - Horizontal feed mixer-steamer

Info

Publication number: RU2752996C1
Application number: RU2020129542A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Рудаков; Максим Александрович Лушнов; Борис Литта Иванов; Булат Гусманович Зиганшин; Инсаф Рафитович Нафиков; Раиль Камилевич Хусаинов
Priority date: 2020-09-07
Filing date: 2020-09-07
Publication date: 2021-08-11

Abstract

FIELD: agriculture.

SUBSTANCE: invention relates to the field of mechanisation of agriculture and processing of agricultural products and can be used for preparation of feed on livestock farms and complexes. The horizontal feed mixer-steamer includes a cylindrical vessel mounted on a frame and equipped with loading and unloading branch pipes, a blade drive shaft and a screw conveyor drive shaft, mounted on supports in the bearing assemblies. The direction of coils of the screw conveyors is made towards each other towards the centre. Two concave-convex blades thickened at the base are mounted on the blade drive shaft inside the vessel. The second blade is installed on the other side of the shaft relative to the first blade and is directed by the peripheral end thereof in the opposite direction. The width of the blades equals half the length of the vessel, wherein the blade drive shaft is made in form of a perforated pipe communicating with the steam supply pipeline. The blades have channels whereby steam is supplied to the conical outlet nozzles located on the convex part of the blades.

EFFECT: invention improves efficiency of the process of feed mixing and steaming.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области механизации сельского хозяйства и переработки сельскохозяйственной продукции, в частности, к смесительным кормоварочным аппаратам и может быть использовано для приготовления кормов на свиноводческих и других животноводческих фермах и комплексах.The invention relates to the field of mechanization of agriculture and processing of agricultural products, in particular, to mixing feed-cookers and can be used for the preparation of feed on pig and other livestock farms and complexes.

Известен продувочный котел-запарник, содержащий горизонтально расположенную емкость, имеющую загрузочную горловину, выгрузной люк с крышкой и выгрузной патрубок с газовым эжектором.(Патент РФ №2249419. Авторы: Рудаков А.И. (RU), Лушнов М.А. (RU), Тагиров Ф.К. (RU), МПК A23N 17/00. Подача 09.12.2002, опубл. 10.04.20054).Known purge boiler-steamer containing a horizontally located container having a loading neck, an unloading hatch with a cover and an unloading pipe with a gas ejector. (RF Patent No. 2249419. Authors: Rudakov AI (RU), Lushnov MA (RU ), Tagirov F.K. (RU), IPC A23N 17/00. Submission 09.12.2002, publ. 10.04.20054).

В нижней части продувочного котла-запарника имеется желоб, сообщающийся посредством решетки с емкостью, дно желоба наклонено под углом к горизонтальной оси, в сторону выгрузного патрубка. Выгрузной патрубок оборудован отводом с запорным устройством, соединяющим желоб с верхней частью емкости.In the lower part of the blow-off boiler-steamer there is a chute, which is connected by means of a grate with the tank, the bottom of the chute is inclined at an angle to the horizontal axis, towards the discharge pipe. The discharge branch pipe is equipped with a branch with a shut-off device connecting the chute with the upper part of the tank.

Изобретение способствует обеспечению снижения потерь корма за счет возврата в емкость нижних непроваренных их слоев.The invention contributes to the reduction of feed losses due to the return to the container of their lower uncooked layers.

Недостатками известного смесителя-запарника кормов являются:The disadvantages of the known mixer-steamer of feed are:

- плохая смешиваемость и провариваемость кормов и низкая эффективность кормоварочного котла, вследствие отсутствия механизма смешивания;- poor mixing and digestibility of feed and low efficiency of the feed boiler, due to the lack of a mixing mechanism;

- охлаждение кормосмеси воздушным эжектором, что приводит к снижению общего КПД продувочного котла-запарника;- cooling the feed mixture with an air ejector, which leads to a decrease in the overall efficiency of the blow-off boiler-steamer;

- повышенная опасность при эксплуатации, вследствие подачи в кормоварочный котел для вытеснения кормовой массы газа или пара под давлением.- increased danger during operation, due to the supply of gas or steam under pressure to the feed boiler to displace the feed mass.

Известно оборудование для тепловой обработки и смешивания кормов, например, горизонтальные котлы типа Ж4 - ФПА и КВМ - 4,6А (см., например, кн. Барсов Н.А. Машины и оборудование, применяемое на зверофермах. - Л.: Агропромиздат, 1986. - с. 42 - 45, рис. 13).Known equipment for heat treatment and mixing of feed, for example, horizontal boilers of the type Zh4 - FPA and KVM - 4.6A (see, for example, book.N.Barsov N.A. Machinery and equipment used in fur farms. - L .: Agropromizdat, 1986. - p. 42 - 45, fig. 13).

Любой из указанных выше котлов - запарников содержит горизонтально расположенную емкость, имеющую загрузочную горловину и выгрузной люк с крышкой и спускным краном для жира. Вокруг емкости смонтирована паровая рубашка, а внутри котла установлена мешалка, состоящая из шестигранного вала с пятнадцатью лопастями, расположенными под углом 120°. Мешалка реверсивная: при вращении в одном направлении лопасти перемешивают сырье, а в другом - перемещают его и подают на выгрузку.Any of the above boilers - steamers contains a horizontally located container with a loading mouth and an unloading hatch with a lid and a drain cock for fat. A steam jacket is mounted around the vessel, and a stirrer is installed inside the boiler, consisting of a hexagonal shaft with fifteen blades located at an angle of 120 °. The mixer is reversible: when rotating in one direction, the blades mix the raw material, and in the other direction they move it and feed it for unloading.

Недостатком известного оборудования для тепловой обработки и смешивания кормов является:The disadvantage of the known equipment for heat treatment and mixing of feed is:

- повышенное время опорожнения продувочного котла-запарника, особенно на заключительной стадии процесса, т.к. сжатый воздух, используемый для вытеснения корма, проникает в выгрузную трубу задолго до полного вытеснения корма из запарника;- increased time for emptying the blowdown steam boiler, especially at the final stage of the process, because compressed air used to displace the feed enters the discharge pipe long before the feed is completely displaced from the steamer;

- известный кормоварочный котел имеет повышенную опасность при эксплуатации, т.к. для вытеснения кормовой массы подается газ или пар под давлением.- the known fodder boiler has an increased danger during operation, because gas or steam under pressure is supplied to displace the forage mass.

Известен запарник кормов, содержащий барабан и закрепленные в последнем две одинаковые лопасти. (Патент РФ №2241358. Авторы: Милюткин В.А. (RU), Петров A.M. (RU), Ларионов Ю.В. (RU), Петрова C.C. (RU), Козлова Т.Ю. (RU). МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13,2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014).Known feed stew, containing a drum and fixed in the latter two identical blades. (RF patent No. 2241358. Authors: Milyutkin V.A. (RU), Petrov AM (RU), Larionov Yu.V. (RU), Petrova CC (RU), Kozlova T.Yu. (RU). IPC A23N 17 /00(2006.01), application: 2013151181 / 13,2013.11.18. Submission 11/18/2013, publ. 05/10/2014).

Лопасти примыкают по полухорде к днищам и боковой поверхности барабана. На лопастях выполнены желоба, охватывающие шнек. Направление витков шнека в одном желобе противоположно их направлению в другом. Лопасти установлены по разные стороны шнека. Их периферийные концы направлены противоположно друг относительно друга. На днищах напротив торцов шнека выполнены выгрузные люки. Вал шнека опирается через подшипники на стойки. Крышкой люка поочередно фиксируется вал шнека относительно барабана при закрытых люках. Вал выполнен в виде перфорированной трубы, сообщенной с пароподводящим трубопроводом. При вращении барабана корма перемешиваются за счет подъема их лопастями, перемещение вдоль, а частично и поперек последних. При подаче пара в вал, корма насыщаются и прогреваются паром. Применение изобретения позволит повысить качество приготовления кормов.The blades adjoin along the half-chord to the drum bottoms and lateral surface. On the blades, grooves are made, covering the auger. The direction of the auger turns in one chute is opposite to their direction in the other. The blades are installed on opposite sides of the auger. Their peripheral ends are directed opposite to each other. Unloading hatches are made on the bottoms opposite the ends of the auger. The auger shaft is supported by bearings on the struts. The hatch cover alternately fixes the auger shaft relative to the drum when the hatches are closed. The shaft is made in the form of a perforated pipe connected with a steam supply pipeline. When the drum rotates, the feed is mixed by lifting them by the blades, moving along, and partly across the latter. When steam is supplied to the shaft, the feed is saturated and heated with steam. Application of the invention will improve the quality of feed preparation.

Недостатком известного запарника кормов является:The disadvantage of the known feed steamer is:

- цикличное, пиковое нагружение привода барабана при подъеме лопаткой всей массы загруженного корма;- cyclic, peak loading of the drum drive when lifting the entire mass of the loaded feed by the paddle;

- увеличение потребной мощности привода барабана, при подъеме лопаткой всей массы загруженного в него корма;- an increase in the required power of the drum drive, when the blade lifts the entire mass of the feed loaded into it;

- недостаточная эффективность механизации выгрузки смесителя, ввиду удаления через выгрузной люк корма из дальней относительно этого люка половины барабана.- insufficient efficiency of mechanization of unloading the mixer, due to the removal of feed through the unloading hatch from the half of the drum farthest from this hatch.

Наиболее близким по техническому исполнению к решаемой задаче является смеситель-запарник кормов, включающий смонтированную на раме цилиндрическую емкость с загрузочным и выгрузным патрубками. (Патент на полезную модель №140313. Авторы: Асадуллин Л.Н. (RU), Асадуллин Н.М. (RU), МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13, 2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014).The closest in technical performance to the problem being solved is a feed steamer mixer, which includes a cylindrical container mounted on a frame with loading and unloading nozzles. (Patent for utility model No. 140313. Authors: Asadullin LN (RU), Asadullin NM (RU), IPC A23N 17/00 (2006.01), application: 2013151181/13, 2013.11.18. Filing 18.11. 2013, publ. 05/10/2014).

Смеситель-запарник кормовразмещен внутри емкости вдоль ее продольной оси. Механизм смешивания имеет с одной стороны устройство для подвода пара и состоит из установочного вала и корпуса редуктора, один конец которого посредством шкворня связан с установочным валом, а другой посажен в ограничитель-амортизатор. Корпус редуктора включает в себя турбинный блок с турбиной, жестко посаженной на ведущий вал редукторного передаточного блока. Передаточный блок выполнен по принципу дифференциального механизма, причем ведущий вал связан с турбинным блоком. Турбинный блок связан с корпусом редуктора посредством крепежных элементов. Снаружи корпуса редуктора смонтированы лопатки, расположенные по винтовой линии и под углом к плоскости вращения. На выходном валу закреплен лопастной винт, перед которым на кольцевом паропроводе установлены паровые сопла, кольцевой паропровод связан с турбинным блоком посредством паропровода.The fodder steamer mixer is located inside the container along its longitudinal axis. The mixing mechanism has on one side a device for supplying steam and consists of a setting shaft and a gearbox housing, one end of which is connected to the setting shaft by means of a pivot, and the other end is seated in a stop-shock absorber. The gearbox housing includes a turbine unit with a turbine rigidly mounted on the drive shaft of the gearbox transmission unit. The transmission unit is made according to the principle of a differential mechanism, and the drive shaft is connected to the turbine unit. The turbine unit is connected to the gearbox housing by means of fasteners. Outside the gearbox housing, blades are mounted, located along a helical line and at an angle to the plane of rotation. A blade screw is fixed on the output shaft, in front of which steam nozzles are installed on the annular steam line, the annular steam line is connected to the turbine unit by means of a steam line.

Недостатком известного смесителя-запарника кормов является:The disadvantage of the known mixer-steamer of feed is:

- низкая эффективность работы смесителя-запарника, так как большая часть полезного объема занята массой оборудованием;- low efficiency of the mixer-steamer operation, since most of the useful volume is occupied by the mass of equipment;

- низкая эффективность работы пропеллерного смесителя, вследствие узкой зоны воздействия на смеситель-запарник;- low efficiency of the propeller mixer, due to the narrow impact zone on the mixer-steamer;

- наличие зон недоступности воздействия смесителя-запарника на обрабатываемую среду.- the presence of zones of inaccessibility of the effect of the mixer-steamer on the processed medium.

Задача, поставленная перед изобретением, направлена на то, чтобы повысить производительность приготовления кормов и снизить энергоемкость процесса.The challenge posed to the invention is to increase the productivity of feed preparation and reduce the energy intensity of the process.

Технический результат достигается тем, что горизонтальный смеситель-запарник кормов, включающий установленную на раме и снабженную загрузочным и выгрузным патрубками цилиндрическую емкость, смонтированные на опорах в подшипниковых узлах вал привода лопастей и вал привода шнековых транспортеров, направление витков шнековых транспортеров выполнено навстречу друг другу к центру, на валу привода лопастей внутри емкости смонтированы две вогнуто-выпуклые лопасти с утолщением у основания, вторая лопасть установлена относительно первой по другую сторону вала и направлена периферийным концом в противоположную сторону, ширина лопастей равна половине длины емкости, при этом вал привода лопастей выполнен в виде перфорированной трубы, сообщенной с пароподводящим трубопроводом, лопасти имеют каналы, по которым пар поступает в расположенные на выпуклой части лопастей, выпускные конические сопла с меньшим диаметром на выходе. Сопла установлены на выпуклой части лопасти при помощи резьбы и фиксируются контргайкой. Наличие резьбы позволяет регулировать сопла в пределах 6…10 мм.The technical result is achieved by the fact that a horizontal mixer-steamer of feed, including a cylindrical container mounted on a frame and equipped with loading and unloading nozzles, mounted on supports in the bearing assemblies, the blade drive shaft and the screw conveyor drive shaft, the direction of the turns of the screw conveyors is made towards each other towards the center , two concave-convex blades with a thickening at the base are mounted on the blade drive shaft inside the container, the second blade is mounted relative to the first on the other side of the shaft and directed by the peripheral end in the opposite direction, the width of the blades is equal to half the length of the container, while the blade drive shaft is made in the form of a perforated pipe connected with a steam supply pipeline, the blades have channels through which steam enters the outlet conical nozzles with a smaller diameter at the outlet located on the convex part of the blades. The nozzles are threaded onto the convex part of the blade and are secured with a lock nut. The presence of the thread allows you to adjust the nozzles within 6 ... 10 mm.

На Фиг. 1 показан общий вид горизонтального смесителя-запарника кормов, на Фиг. 2 показан разрез смесителя-запарника кормов по А-А, на Фиг. 3 сопловой узел выпуска пара в кормосмесь.FIG. 1 shows a general view of a horizontal mixer-steamer for feed, FIG. 2 shows a cross-section of the mixer-steamer according to AA, FIG. 3 nozzle unit for steam release into the feed mixture.

Горизонтальный смеситель-запарник кормов состоит из цилиндрической емкости 1, установленной на раме 2, емкость имеет загрузочный 3 и выгрузной 4 патрубки. Внутри емкости 1, размещены вогнуто-выпуклые лопасти 5 и 6, вал 7 привода лопастей и вал 8 привода шнекового транспортера. Направление витков шнековых транспортеров 9 и 10 организовано навстречу друг другу. Вал 7 лопастей 5 и 6 смонтирован на опорах 11 и 12 в подшипниках 13 и 14. Вал 8 привода шнекового транспортера смонтирован в подшипниках 15 и 16. Цапфы вала 7 предохранены от проворота шпонкой 17. Подача пара осуществляется в перфорированный вал 7 через патрубок 18. Система оборудована предохранительными крышками 19, 20 и 21. Лопасти 5 и 6 имеют каналы 22, по которым пар поступает в выпускные конические сопла 23, с меньшим диаметром на выходе. Сопла 23 установлены на выпуклой части лопасти при помощи резьбы, позволяющей регулировать сопла в пределах 6…10 мм, и фиксируются гайкой 24. Угол распыла пара в кормосмесь составляет 24°±6°.The horizontal mixer-steamer of feed consists of a cylindrical container 1, installed on a frame 2, the container has a loading 3 and unloading 4 branch pipes. Inside the container 1, there are concave-convex blades 5 and 6, a blade drive shaft 7 and a screw drive shaft 8. The direction of the turns of the screw conveyors 9 and 10 is organized towards each other. The shaft 7 of the blades 5 and 6 is mounted on supports 11 and 12 in bearings 13 and 14. The shaft 8 of the screw conveyor drive is mounted in bearings 15 and 16. The journals of the shaft 7 are secured against rotation by the key 17. Steam is supplied to the perforated shaft 7 through the branch pipe 18. The system is equipped with safety covers 19, 20 and 21. Blades 5 and 6 have channels 22 through which steam enters the outlet conical nozzles 23 with a smaller outlet diameter. The nozzles 23 are installed on the convex part of the blade by means of a thread that allows adjusting the nozzles within 6 ... 10 mm, and are fixed with a nut 24. The angle of steam spray in the feed mixture is 24 ° ± 6 °.

Горизонтальный смеситель-запарник кормов работает следующим образом: подлежащие смешиванию и запариванию материалы загружаются в емкость 1 через загрузочный патрубок 3. Через загрузочный патрубок 3 заливается также при необходимости определенное количество воды для доведения консистенции смеси до полужидкого состояния. Через устройство 18 в перфорированном валу 7 по каналам 22 через лопасти 5 и 6 подается водяной пар под давлением в емкость 1. Одновременно по каналам 22 пар поступает в выпускные конические сопла 23, а затем поступает в варочную и смешиваемую среду. Сопла 23 установлены в лопастях на выпуклой части лопастей 5 и 6 при помощи резьбы, которые фиксируются гайкой 24, для улучшения внедрения пара в смешиваемую среду и интенсификации процесса смешивания, проваривания, а также снижения крутящего момента системы за счет реактивного действия струи пара. Смеситель-запарник кормов смонтирован на стойках 11 и 12 в подшипниковых узлах 13 и 14, валы 7 и 8 в подшипниковых узлах 15 и 16. Шпонка 17 предохраняет цапфы вала 7 от проворота.The horizontal mixer-steamer of feed works as follows: the materials to be mixed and steamed are loaded into the container 1 through the loading nozzle 3. Through the loading nozzle 3, a certain amount of water is also poured, if necessary, to bring the consistency of the mixture to a semi-liquid state. Through the device 18 in the perforated shaft 7 through the channels 22 through the blades 5 and 6, water vapor is supplied under pressure into the container 1. At the same time, through the channels 22, steam enters the outlet conical nozzles 23, and then enters the cooking and mixing medium. The nozzles 23 are installed in the blades on the convex part of the blades 5 and 6 by means of threads, which are fixed with a nut 24, to improve the penetration of steam into the mixed medium and intensify the mixing, boiling process, as well as reduce the system torque due to the reactive action of the steam jet. The feed steamer mixer is mounted on pillars 11 and 12 in bearing units 13 and 14, shafts 7 and 8 in bearing units 15 and 16. Key 17 protects the shaft journals 7 from turning.

Экономический эффект от применения горизонтального смесителя-запарника кормов достигается за счет замены двух единиц кормоприготовительного оборудования: смесителя и запарника - одной, снижения забиваемости кормотранспортирующих патрубков, ввиду их небольшой длины, а также снижения себестоимости изготовления горизонтального смесителя-запарника кормов.The economic effect of the use of a horizontal mixer-steamer of feed is achieved by replacing two units of feed preparation equipment: a mixer and a steamer - one, reducing the clogging of feed-conveying pipes, due to their small length, as well as reducing the cost of manufacturing a horizontal mixer-steamer of feed.

Список использованной литературыList of used literature

1 Патент 2249419 Российская Федерация, Продувочный котел-запарник / Рудаков А.И. (RU), Лушнов М.А. (RU), Тагиров Ф.К. (RU), МПК A23N 17/00. Подача 09.12.2002, опубл. 10.04.20054 - аналог.1 Patent 2249419 Russian Federation, Purging boiler-steamer / Rudakov A.I. (RU), Lushnov M.A. (RU), Tagirov F.K. (RU), IPC A23N 17/00. Submission 09.12.2002, publ. 04/10/20054 - analog.

2 Барсов Н.А. Машины и оборудование, применяемое на зверофермах. - Л.: Агропромиздат, 1986. - с. 42 - 45, рис. 13.2 Barsov N.A. Machines and equipment used in fur farms. - L .: Agropromizdat, 1986 .-- p. 42 - 45, Fig. 13.

3 Патент 2241358 Российская Федерация, Милюткин В.А. (RU), Петров A.M. (RU), Ларионов Ю.В. (RU), Петрова C.C. (RU), Козлова Т.Ю. (RU). МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13, 2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014 - прототип.3 Patent 2241358 Russian Federation, Milyutkin V.A. (RU), Petrov A.M. (RU), Larionov Yu.V. (RU), Petrova C.C. (RU), Kozlova T.Yu. (RU). IPC A23N 17/00 (2006.01), application: 2013151181/13, 2013.11.18. Submission 11/18/2013, publ. 05/10/2014 - prototype.

4 Патент на полезную модель №140313. Асадуллин Л.Н. (RU), Асадуллин Н.М. (RU), МПК A23N 17/00(2006.01), заявка: 2013151181/13, 2013.11.18. Подача 18.11.2013, опубл. 10.05.2014 - аналог.4 Patent for utility model No. 140313. Asadullin L.N. (RU), Asadullin N.M. (RU), IPC A23N 17/00 (2006.01), application: 2013151181/13, 2013.11.18. Submission 11/18/2013, publ. 05/10/2014 - analog.

Claims

A horizontal mixer-steamer of feed, including a cylindrical tank mounted on a frame and equipped with loading and unloading nozzles, mounted on supports in the bearing assemblies, the blade drive shaft and the screw conveyor drive shaft, the direction of the screw conveyor turns is made towards each other towards the center, characterized in that on two concave-convex blades with a thickening at the base are mounted to the blade drive shaft inside the container, the second blade is installed relative to the first on the other side of the shaft and directed by the peripheral end in the opposite direction, the blade width is equal to half the length of the container, while the blade drive shaft is made in the form of a perforated pipe connected to the steam supply pipeline, the blades have channels through which steam enters the outlet conical nozzles located on the convex part of the blades.