RU2813884C1

RU2813884C1 - Feed grain micronisation plant

Info

Publication number: RU2813884C1
Application number: RU2023115165A
Authority: RU
Inventors: Федор Александрович Киприянов; Петр Алексеевич Савиных
Filing date: 2023-06-09
Publication date: 2024-02-19

Abstract

FIELD: fodder production.

SUBSTANCE: invention relates to fodder production and can be used for micronisation of fodder grains with infrared radiation when preparing fodders for farm animals. Installation has a fixed base equipped with a lifting mechanism for changing the angle of inclination of the rotary frame, a flat-bottom chute. Main chute-conveyor with a concave bottom and radius of bottom from 0.05 to 0.5 m is fixed to the flat-bottomed chute. Reverse side of the main chute is corrugated, which allows providing better cooling, avoiding overheating. Air is forced via flexible air duct into gaps between chutes.

EFFECT: use of the invention will make it possible to improve the quality of the finished product.

1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскохозяйственному производству, а именно к производству кормов.The invention relates to agricultural production, namely to the production of feed.

Одним из основных направлений совершенствования технологии производства полнорационных комбикормосмесей является повышение качества комбикорма на основе предварительной обработки фуражного зерна. Значительная часть питательных веществ не подготовленного к скармливанию зерна не усваивается организмом животных, т.к. основной источник доступной энергии в зерновом сырье - крахмал в желудке животного гидролизуется замедленно. По этой причине за рубежом и в нашей стране все чаще применяют различные способы предварительной обработки зерна, позволяющие перевести крахмал в более усвояемую форму, близкую к превращению его в сахар.One of the main directions for improving the production technology of complete feed mixtures is to improve the quality of feed based on pre-treatment of feed grains. A significant part of the nutrients from grain that is not prepared for feeding is not absorbed by the animal’s body, because The main source of available energy in grain raw materials - starch in the stomach of the animal is hydrolyzed slowly. For this reason, various methods of grain pre-treatment are increasingly being used abroad and in our country, making it possible to convert starch into a more digestible form, close to converting it into sugar.

Один из них заключается в интенсивном нагреве инфракрасными лучами и называется микронизация. При этом происходит быстрое выделение влаги, которая связывается на поверхностном слое зерна крахмалом, образуя плотную оболочку. За счет высокой температуры (160-190°С) и высокого парциального давления паров внутри зерна, выходу которых препятствует плотная оболочка, крахмал зерна расщепляется на декстрины. Крахмал плохо усваивается пищевым трактом, а декстрины хорошо. Поэтому при микронизации зерна, содержащего около 40% крахмала, его питательная ценность повышается на 20-30%. Для обеспечения условия, при котором происходит преобразование крахмала в декстрины, необходимо осуществлять нагрев зерна инфракрасными источниками излучения высокой мощности, обеспечивающими удельный поток энергии 30-60 кВт/м², причем зерно должно нагреваться до 160-190°С за 30-60 с.One of them is intense heating with infrared rays and is called micronization. In this case, a rapid release of moisture occurs, which binds to the surface layer of the grain with starch, forming a dense shell. Due to the high temperature (160-190°C) and high partial pressure of vapors inside the grain, the release of which is prevented by the dense shell, the starch of the grain is broken down into dextrins. Starch is poorly absorbed by the digestive tract, while dextrins are well absorbed. Therefore, when micronizing grain containing about 40% starch, its nutritional value increases by 20-30%. To ensure the conditions under which the transformation of starch into dextrins occurs, it is necessary to heat the grain with high-power infrared radiation sources, providing a specific energy flow of 30-60 kW/m ² , and the grain should be heated to 160-190 ° C in 30-60 s.

Из уровня развития техники и технологий известно, что желаемый результат может быть достигнут при обработке инфракрасным излучением движущегося по транспортеру зерна. В частности, известен «Аппарат для тепловой обработки зерна» [патент RU 2010536], содержащий каркас, установленный на нем загрузочный бункер, устройство дозированной подачи зерна, конвейер, расположенный под нагревателем, экран, установленный над последним, и приемный бункер, экран выполнен в виде пустотелой панели с продольным силовым набором и снабжен вибровозбудителем, при этом экран установлен наклонно к горизонтали, а выход из устройства дозированной подачи зерна направлен в верхнюю зону полости экрана, нижний конец экрана расположен над приемной зоной конвейера. Принцип действия которого заключается в обработке расположенного на транспортерной ленте зерна кварцевыми инфракрасными излучателями. Недостатком указанного решения является подгорание зерна к поверхности транспортерной ленты и сложность конструкции.From the level of development of technology and technology it is known that the desired result can be achieved by treating grain moving along a conveyor with infrared radiation. In particular, the “Apparatus for heat treatment of grain” is known [patent RU 2010536], containing a frame, a loading hopper installed on it, a grain metering device, a conveyor located under the heater, a screen installed above the latter, and a receiving hopper, the screen is made in in the form of a hollow panel with a longitudinal power set and equipped with a vibration exciter, while the screen is installed inclined to the horizontal, and the outlet from the grain metering device is directed to the upper zone of the screen cavity, the lower end of the screen is located above the receiving zone of the conveyor. The operating principle of which is to process grain located on a conveyor belt with quartz infrared emitters. The disadvantage of this solution is the burning of grain to the surface of the conveyor belt and the complexity of the design.

Частично недостаток аналога с подгоранием зерна устраняет «Микронизатор» [патент RU 2559001], в котором движение зерна осуществляется по вибрирующей поверхности и содержащий: опорную раму, вибротранспортер, механизм подъема, три секции газовых инфракрасных излучателей с индивидуальными экранами. Вибротранспортер, представляющий собой плоский лоток, установлен на опорной раме с помощью пружинных амортизаторов. На боковых стенках вибротранспортера установлены вибродвигатели и механизм подъема, обеспечивающий регулировку угла наклона вибротранспортера. Над вибротранспортером установлены блоки газовых ИК-горелок так, что их излучающие поверхности лежат в одной плоскости и направлены на дно лотка. Недостатком прототипа является громоздкость конструкции, использование пожаро- и взрывоопасного источника тепла, неравномерность нагрева и отсутствие возможности отделения немикронизированного зерна.Partially, the disadvantage of the analogue with grain burning is eliminated by the “Micronizer” [patent RU 2559001], in which the grain moves along a vibrating surface and contains: a support frame, a vibrating conveyor, a lifting mechanism, three sections of gas infrared emitters with individual screens. The vibrating conveyor, which is a flat tray, is installed on a support frame using spring shock absorbers. Vibration motors and a lifting mechanism are installed on the side walls of the vibrating conveyor, providing adjustment of the tilt angle of the vibrating conveyor. Blocks of IR gas burners are installed above the vibrating conveyor so that their emitting surfaces lie in the same plane and are directed to the bottom of the tray. The disadvantage of the prototype is the bulkiness of the design, the use of a fire and explosive heat source, uneven heating and the inability to separate non-micronized grain.

Технической задачей изобретения является обеспечение равномерности нагрева обрабатываемых семян с возможностью отделения не микронизированного зерна с упрощением конструкции технического решения. Необходимый технический результат достигается в установке для микронизации фуражного зерна [патент RU 278196], принятой за прототип. В указанной установке для микронизации равномерность обработки обеспечивает путем движения зерна по вибрирующему днищу желоба транспортера, имеющего вогнутую форму, которая способствует перемешиванию зерна при их движении вдоль инфракрасного излучателя, а отделение не микронизированного зерна происходит в перфорированной части поверхности основного желоба установки через щелевидные отверстия.The technical objective of the invention is to ensure uniform heating of the treated seeds with the possibility of separating non-micronized grain while simplifying the design of the technical solution. The required technical result is achieved in an installation for micronization of feed grains [patent RU 278196], adopted as a prototype. In the specified micronization installation, the uniformity of processing is ensured by the movement of grain along the vibrating bottom of the conveyor chute, which has a concave shape, which promotes mixing of the grain as they move along the infrared emitter, and the separation of non-micronized grain occurs in the perforated part of the surface of the main chute of the installation through slot-like holes.

Однако недостатком прототипа является излишнее количество регулировок, и отсутствие системы охлаждения транспортирующих желобов.However, the disadvantage of the prototype is the excessive number of adjustments and the lack of a cooling system for the transport chutes.

Технической задачей изобретения является уменьшение количества регулировок скорости транспортирования зерна с обеспечением охлаждения транспортирующих желобов.The technical objective of the invention is to reduce the number of adjustments to the speed of grain transportation while ensuring cooling of the transport chutes.

Поставленная техническая задача достигается тем, что для упрощения регулировок основной желоб установки, по которому осуществляется транспортирование зерна, крепится неподвижно к плоскодонному желобу, а в зазоры между основным и плоскодонным желобом подается воздух для охлажденияThe stated technical task is achieved by the fact that, to simplify adjustments, the main chute of the installation, through which grain is transported, is fixedly attached to the flat-bottomed chute, and air is supplied to the gaps between the main and flat-bottomed chute for cooling

Установка для микронизации состоит из неподвижного основания 1 (фиг. 1), к которому крепится механизм подъема (2) изменяющий угол наклона поворотной рамы (3), к поворотной раме крепится основание (4) для установки стойки (5) к которой посредством фиксатора (6) крепится штанга (7), с возможностью перемещения по высоте, с закрепленной на ней источником инфракрасного излучения (8), оборудованного отражателем (9) (фиг. 2). К поворотной раме (3, фиг. 1) посредством пружинной подвески (10) крепится плоскодонный желоб установки (11), к которому неподвижно крепится основной желоб установки (12), имеющий вогнутую форму днища (фиг. 2) с радиусом кривизны от 0,05 до 0,5 м. Характерной особенностью днища основного желоба установки является то, что он выполнен из сплошного листа нержавеющей стали, имеющей одностороннее рифление, а гладкой стороной направлен к источнику инфракрасного излучения. При этом рифленая поверхность основного желоба за счет рифления повышает эффективность охлаждения. Основной желоб в поперечном сечении меньше по размерам плоскодонного желоба и установлен с зазором относительно плоскодонного желоба, при этом зазор между боковыми стенками основного желоба и плоскодонного желоба находится в диапазоне от 5 до 10 мм, а расстояние между днищами желобов составляет от 20 до 50 мм (фиг. 2). Зазоры между основным и плоскодонным желобом также способствуют лучшему охлаждению и отводу теплоты от транспортирующей поверхности основного желоба и охлаждения плоскодонного желоба. К днищу плоскодонного желоба крепится вибрационный побудитель (13), с возможностью изменения частоты колебаний желобов в диапазоне от 1700 до 2900 мин^-1. В конце установки расположен приемный бункер (14) для сбора зерна. В начале установки расположен вентилятор (15), с гибким воздуховодом (16).The micronization installation consists of a fixed base 1 (Fig. 1), to which a lifting mechanism (2) is attached that changes the angle of inclination of the rotating frame (3), a base (4) is attached to the rotating frame for installing a stand (5) to which by means of a lock ( 6) a rod (7) is attached, with the ability to move in height, with a source of infrared radiation (8) mounted on it, equipped with a reflector (9) (Fig. 2). A flat-bottomed installation chute (11) is attached to the rotating frame (3, Fig. 1) by means of a spring suspension (10), to which the main installation chute (12), which has a concave bottom shape (Fig. 2) with a radius of curvature of 0. 05 to 0.5 m. A characteristic feature of the bottom of the main chute of the installation is that it is made of a solid sheet of stainless steel with one-sided corrugation, and the smooth side is directed towards the source of infrared radiation. At the same time, the corrugated surface of the main trough increases the cooling efficiency due to corrugation. The main gutter in cross section is smaller in size than the flat-bottomed gutter and is installed with a gap relative to the flat-bottomed gutter, while the gap between the side walls of the main gutter and the flat-bottomed gutter is in the range from 5 to 10 mm, and the distance between the bottoms of the gutters is from 20 to 50 mm ( Fig. 2). The gaps between the main and flat-bottomed trough also allow for better cooling and heat dissipation from the transport surface of the main trough and cooling of the flat-bottomed trough. A vibration driver (13) is attached to the bottom of the flat-bottomed chute, with the ability to change the oscillation frequency of the chutes in the range from 1700 to 2900 min ^-1 . At the end of the installation there is a receiving hopper (14) for collecting grain. At the beginning of the installation there is a fan (15), with a flexible air duct (16).

Работает установка следующим образом: после установки угла наклона поворотной рамы и частоты колебаний желобов, зерно подается на поверхность основного желоба, при движении по которой, подвергаясь воздействию инфракрасного излучения, микронизируется, а в зазоры между желобами с помощью вентилятора подается воздух для их охлаждения, рифление нерабочей поверхности основного желоба позволяет повысить эффективность охлаждения.The installation works as follows: after setting the angle of inclination of the rotating frame and the vibration frequency of the chutes, the grain is supplied to the surface of the main chute, when moving along which, exposed to infrared radiation, it is micronized, and air is supplied to the gaps between the chutes using a fan to cool them, corrugation non-working surface of the main chute allows you to increase cooling efficiency.

Claims

An installation for micronizing feed grains, having a fixed base equipped with a lifting mechanism for changing the angle of inclination of the rotating frame, a flat-bottomed conveyor chute with a spring suspension for attaching it to the rotating frame, a base attached to the rotating frame for installing a stand to which a movable rod is attached its height and having a source of infrared radiation attached to it, equipped with a reflector, a vibration stimulator attached to the bottom of the flat-bottomed chute with the ability to change the vibration frequency of the chute in the range from 1700 to 2900 min ^-1 , as well as a receiving hopper, while the main one is attached to the flat-bottomed chute a conveyor chute with a concave bottom shape and a bottom radius from 0.05 to 0.5 m, characterized in that the main conveyor chute is fixedly attached to a flat-bottomed chute and is made of a solid stainless steel sheet with one-sided corrugation, and the smooth side directed towards source of infrared radiation, while the cross-sectional size of the main gutter is smaller than the size of the flat-bottomed gutter, the gap between the side walls of the main gutter and the flat-bottomed gutter is in the range from 5 to 10 mm, and the distance between the bottoms of the gutters is from 20 to 50 mm, in addition, To cool the main chute, air is forced into the space between the chutes using a flexible duct and a fan mounted on a fixed frame.