автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.01, диссертация на тему:Совершенствование технологии гранулирования кормов с обоснованием параметров и режимов работы теплообменника между гранулами и рассыпным кормом

кандидата технических наук
Некрашевич, Сергей Владимирович
город
Рязань
год
1998
специальность ВАК РФ
05.20.01
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование технологии гранулирования кормов с обоснованием параметров и режимов работы теплообменника между гранулами и рассыпным кормом»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии гранулирования кормов с обоснованием параметров и режимов работы теплообменника между гранулами и рассыпным кормом"

^ Ц 0

На правах рукописи

НЕКРАШЕВИЧ Сергей Владимирович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ГРАНУЛИРОВАНИЯ КОРМОВ С ОБОСНОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ТЕПЛООБМЕННИКА МЕЖДУ ГРАНУЛАМИ И РАССЫПНЫМ КОРМОМ

Специальность 05.20.01 -механизация сельскохозяйственного производства

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре "Сельскохозяйственные машины'' Рязанскс государственной сельскохозяйственной академии имени профессора П. А. Костычева.

Научные руководители: кандидат технических наук, доцент Карнаухов Е.И.;

кандидат технических наук, доцент Кажуков В.Н. Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники

Российской Федерации, доктор технических наук, профессор Завражнов Анатолий Иванович; кандидат технических наук, доцент Киреев Василий Константинович

Ведущее предприятие - АООТ "Рязаньрыблром"

Защита состоится " декабря 1998 г. в ^^ часов на заседании

диссертационного совета Д 120.09.01 Рязанской государственной сельскохозяйственной академии по адресу: 390044, г. Рязань, ул. Костычева, 1, РГСХА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рязанской

государственной сельскохозяйственной академии. р С"

Автореферат разослан ноября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

д.т.н., профессор Угланов М.1

Общая характеристика работы

Актуальность темы. Развитие животноводства, и в том числе рыбоводства, повышение их продуктивности во мног ом зависит от обеспеченности доброкачественными кормами, сбалансированными по питательным веществам и витаминам. Наиболее рациональной технологией приготовления, обеспечивающей улучшение качества кормов, повышение эффективности использования питательных веществ и сокращение потерь, является гранулирование. Применение гранулированных кормов в рационах сельскохозяйственных животных, птицы, пушных зверей и рыб повышает их продуктивность на 5...25% и снижает расход кормов на получение единицы продукции на 4. ..22%. Однако процесс гранулирования кормов энергоемок. Достаточно сказать, что в зависимости от вида кормов затраты энергии только на прессование составляют от 20 до 40 кВт-ч/т.

Затраты энергии на прессование значительно сокращаются при прогреве корма в процессе кондиционирования, который можно осуществить за счет теплоты выходящих го пресса горячих гранул. Поэтому теоретические и экспериментальные исследования, направленные на использование теплоты горячих гранул для прогрева холодного рассыпного корма перед прессованием при частичном их охлаждении, что обеспечивает повышение производительности оборудования, снижение энергоемкости процесса граггулирования и улучшение качества гранул, является одной из важных народнохозяйственных задач.

Цель работы. Целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности процесса гранулирования кормов путем регенерации теплоты от горячих гранул к идущему на прессование холодному рассыпному корму с обоснованием параметров и режимов работы теплообмегашка.

Объекты исследования. Объектами исследования являлись: травяная мука из разнотравья и комбикорм для рыб рецепта К-16-80, технология и линия гранулирования кормов с разработанным теплообменником между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом.

Методика исследования. В работе применялись теоретические и экспериментальные методы исследования. Теоретические исследования заключались в математическом описании физической сущности процесса теплообмена в предлагаемом теплообменном аппарате между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом, в анализе полученных уравнений.

При проведении экспериментов использовались стандартные и разработанные частные методики, приборы и установки. По стандартным методикам определялись физико-механические свойства травяной муки и комбикорма для рыб, качественные показатели гранул, такие как крошимосгъ, водостойкость и плотность, а также экономическая эффективность применения предлагаемой технологии и теплообменника. По оригинальной методике определялись тепло-физические свойства кормов с использованием плоского зонда. Рабочий процесс теплообменника исследовался в линии гранулирования кормов ОГМ-0,8. Оценка погрешност ей измерения и точности результатов опытов проводилась методами математической статистики.

Научная новизна. Предложена модель функционирования технологической линии гранулирования кормов с теплообменником между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом (патент РФ № 2016770) и произведено математическое описание процесса теплообмена в теплообменном аппарате (положительное решение о выдаче свидетельства на полезную модель по заявке № 98107911/20 (008827). Определены физико-механические и теплофизические свойства травяной муки из разнотравья и комбикорма для рыб рецепта К-16-80. Произведено обоснование конструкции теплообменного аппарата и выявлены оптимальные режимы его работы в линии гранулирования кормов.

Практическая ценность. Усовершенствованная технология гранулирования кормов с применением теплообменника между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом обеспечивает повышение производительности линии гранулирования, снижение энергоемкости процессов прессования и охлаждения гранул, улучшение качества гранул для рыб, снижая их крошимость и повышая во-

достойкость и плотность. Полученные результаты исследований являются исходным материалом для проектирования и эксплуатации теплообменников в линиях гранулирования кормов.

Реализация результатов исследования. По результатам исследований изготовлен опытно-производственный образец теплообменника для теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом, который был вмонтирован в линию гранулирования кормов для рыб в кормоцехе рыбхоза Рязанской ГРЭС. Проведенные испытания теплообменника показали, что он работоспособен, обеспечивает повышение производительности оборудования, сшг-жение энергоемкости процесса приготовления гранул и повышение их качества.

Апробация. Основные результаты доложены и одобрены на научных конференциях Рязанской государственной сельскохозяйственной академии (в 1990... 1998 г.г.), на республиканской научно-нрактической конференции Казанского ордена "Знак Почета" сельскохозяйственного института им. М. Горького в 1990 году.

Публикация. Основное содержанке диссертации опубликовано в 7 научных работах, из которых один патент и положительное решение на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести разделов, общих выводов, списка литературы и ириложешм. Работа изложена на 126 страницах машинописного текста, из которых основной текст составляет 78 страниц машинописи, 41 рисунок и одну таблицу. Список использованной литературы содержит 75 наименований, из которых два на иностранном языке.

Содержание работы

Введение содержит краткое изложение состояния исследуемой народнохозяйственной задачи. В нем также приведены цель работы, основные полученные результаты и положения, выносимые на защиту.

В первом разделе "Анализ современных технологий и средств механизации гранулирования кормов" на основании опубликованных работ рассмотрены вопросы эффективности использования гранулированных кормов в сельскохозяйственном производстве. Отмечена высокая эффективность хранения и применения гранулированных кормов по сравнению с рассыпными смесями.

Анализ средств механизации приготовления кормовых гранул показал, чтс наибольшее распространение получили прессы-грануляторы с вертикальными кольцевыми матрицами.

Анализ работ C.B. Мельникова, В.И. Особова, В.Ф. Некрашевича, Ю.В. Подкользпна, М.В. Орешкиной, В.Н. Кажукова, В.А. Мурованного, Ю.П. Гурова, В.К. Киреева, Д.И. Николаева, В.Т. Егорова, А.И. Завражнова, Ю.Ф. Баранова и целого ряда других авторов показал, что большинство из них занималось разработкой и совершенствованием процесса и оборудования для прессования и кондиционирования кормов, обработки гранул с целью снижения затрат энергии и повышения качества получаемого продукта. Работ, посвященных отбору теплоты от горячих гранул, выходящих из пресса, для нагрева холодного рассыпного корма, поступающего на кондиционирование, крайне мало. Этот процесс теоретически не обоснован и практически не реализован.

Поэтому в нашей диссертационной работе сделана попытка изучить процесс передачи теплоты от горячих гранул холодному рассыпному корму и в соответствии с этим решить следующие задачи исследования:

1 - разработать модель функционирования технологической линии процесса гранулирования кормов с теплообменом между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом;

2 - теоретически обосновать параметры теплообменника для регенерации теплоты от горячих гранул к холодному рассыпному корму;

3 - изучить физико-механические и теилофизические свойства принятых к исследованию кормов и гранул из них;

4 - определить оптимальные режимы процесса теплоотдачи от горячих гранул к холодному рассыпному корму;

5 - экспериментально обосновать способ подачи горячих гранул и холодного рассыпного корма в теплообменник;

6 - провести исследование процесса теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом в производственных условиях;

7 - экономически подтвердить эффективность предложенного способа теплообмена и средств механизации для его осуществления.

В соответс твии с поставленными задачами разработан алгоритм исследования, включающий объекты, методы, приборы и аппаратуру исследований, методы обработки полученных результатов, направления внедрения и оценку экономической эффективности.

Во втором разделе "Физико-механические и теплофизические свойства принятых к исследованию кормов" изложены программа, методика и результаты экспериментального определения как физико-механических, так и теплофи-зических свойств рассыпных и гранулированных кормов для рыб рецепта К-16-80 и травяной муки из разнотравья.

Программой исследований предусматривалось определение среднего размера частиц и влияния влажности на объемную массу рассыпного корма и гранул, углы естественного откоса и коэффициенты трения покоя, а также определение численных значений теплофизических характеристик рассыпного корма н гранул. В частности определялось влияние влажности и температуры на температуропроводность, теплопроводность и теплоемкость.

Объемная масса и угол естественного откоса определялись с помощью пурки, средний размер частиц - методом рассева на решетном классификаторе, коэффициенты трения покоя - на специальном приборе с изменяемым углом наклона стальной поверхности.

Установлено (рис. 1), что с увеличением влажности от 7 до 20% рассыпного корма для рыб и гранул из него с 9 до 20% объемная масса уменьшается с 554 до 427 и 647 до 524 кг/м 3 соответственно в связи с набуханием.

Характер изменения объемной массы травяной муки в пределах влажности 7-21% несколько иной. Вначале, при влажности от 7 до 14%, наблюдается снижение объемной массы с 169 до 161 кг/м 3, а затем вдет увеличение - до

ОС)

Рис. 1 Графические зависимости объемной массы от влажности комбикорма для рыб рецепта К-16-80 (I а) и гранул из него (I б), травяной муки (II а) и гранул из нее ( Н б) 173 кг/м ' при влажности 21%. Гранулированная травяная мука уменьшает объемную массу с 590 до 504 кг/м 3 в тех же пределах изменения влажности.

Изменение величины угла естественного откоса и коэффициентов трения покоя для рассматриваемых видов кормов в зависимости от влажности представлено на рисунке 2. С увеличением влажности рассыпного комбикорма для рыб с 7 до 20% угол естественного откоса уменьшается с 21 до 18,2 градуса, а коэффициент трения покоя увеличивается с 0,77 до 1,11. Увеличение влажности гранул с 9 до 20% приводит к увеличению угла естественного откоса с 9,1 до 16,0 градусов и коэффициентов трения покоя с 0,52 до 0,77. Такое поведение графических зависимостей связано с изменением состояния поверхностей этих кормов.

Аналогичное поведение имеют графические зависимости из травяной муки.

улл

щ

а)

6)

40 30

Теплофизтескпе константы определялись на изготовленном автором приборе, в котором использован плоский зонд из алюминия, помещенный в исследуемую среду, то есть в рассыпной или гранулированный корм. Температура корма на заданном расстоянии от зонда и самого зонда фиксировалась датчиками МТ-64 и записывалась осциллографом.

Результаты определения теплофизнческих характеристик для рыбного комбикорма пред-

1$Ь/,%

Рис. 2 Графические зависимости угла естественного откоса ( 1) и коэффициента трения покоя ( 2) от влажности комбикорма ставлены на рисунке 3. Из рисун-для рыб рецепта К-16-80 (а ) и травяной ка видно, что с увеличением муки (б) влажности и температуры все

теготофизические константы возрастают в связи со снижением вязкости воды, увеличением ее испаряемости, переносом теплоты не только кондукцией, но и конвекцией паром.

Из графических зависимостей видно, что при увеличении влажности комбикорма для рыб с 6 до 18% коэффициент температуропроводности возрастает с 1,173 х 10 "7 до 1,210 х Ю м 2/с, теплопроводности с 5,94 х Ю "2 до 7,61 х 10 ~2 Вт/м °С, теплоемкости с 9,207 х 102 до 14,133 х 102 Дж/кг °С, а при повышении температуры с 20 до 60 °С эти же характеристики возрастают соответственное 1,190 х 10 "7 до 1,227 х 10"7 м2/с, с 6,71 х 10 "2 до 7,46 х 10 Вт/м "С и с 10,442 х 10 2 до 11,259 х 102 Дж/кг °С.

Тенлофизические константы гранул для рыб при влажности 16% и температуре 7 0°С составили: коэффициенгы температуропроводности 1,241x10"7 м2/с, теплопроводности 7,52 х 10 2 Вт/м °С и теплоемкости 10,448 х 102 Дж/кг°С.

Аналогичные графические . зависимости получены для травяной муки и гранул из нее. Они представлены в диссертации и использованы для расчета тепло-обменного аппарата.

В третьем разделе "Теоретическое обоснование теплообменника между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом" рассмотрена модель функционирования линии гранулирования с теплообменником, представлена конструктивно-технологическая схема устройства для теплообмена, приведено теоретическое обоснование процесса передачи теплоты от горячих гранул холодному рассыпному корму, дано обоснование конструктивных параметров теплообменного аппарата с оценкой характера изменения температур комбикорма и гранул по его высоте.

На основе анализа конструктивно-технологических схем линий гранулирования предложена линия (патент РФ № 2016770), обеспечивающая регенерацию теплоты от горячих гранул холодному рассыпному корму. Кроме традиционных устройств для дозирования, кондиционирования, прессования, охлаждения гранул и отделения от них крошки, линия включает теплообменник, который позволяет гранулы частично охладить и передать теплоту для частичного нагрева поступающего на прессование холодного рассыпного корма.

Конструктивно-технологическая схема теплообменника представлена на рисунке 4а. Она включает собственно теплообменный аппарат 1 (положительное решение на полезную модель по заявке № 98107911/20 (008827), в который

Рис. 3 Графические зависимости температуропроводности а, теплопроводности X и теплоемкости С от влажности и температуры комбикорма для рыб рецепта К-16-80

а)

1 10

Тгн

6)

^ хапоъцый рассыпной корм гсрлгке 1ра.щАИ прогре. п рассмннрй ксри енн^г. рреьщлм,

5

ТА

Ус

1ГС

Н-

1Ггк

Рис. 4 Теплообменник между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом а) и его параметрическая модель б) ТА - теплообменный аппарат РС - разделитель смеси

транспортером 4 подается слоем рассыпной корм 3 и тоже слоем гранулы 2. Попадая в теплообменный аппарат и перемешиваясь, оба вида корма обмениваются теплотой и дозатором 10 по лотку 9 направляются во вращающийся барабан 5, поверхность которого выполнена го сетки 8. Проходом через сетку барабана идет прогретый рассыпной корм, собираемый сборником 7, а сходом - частично охлажденные гранулы, которые накапливаются в емкости 6.

Для выбора и анализа факторов, влияющих на процесс, разработана параметрическая модель теплообменника (рис. 46) без учета геплопотерь в окружающую среду. Входными параметрами являются начальные температуры Трц и Т ¡ц, объемные массы уР и у г, влажности WPH и lVr/; рассыпного корма и гранул. Выходные параметры - температура ТР ¡с и Т г к, объемная масса у рк и у г к, влажность WPK и \Y;K.

Теплопередача от горячих гранул к холодному рассыпному корму без учета теплопотерь может быть определена из теплового баланса, имеющего вид

mcdT = ßFTdr, (1)

где m - масса гранул, кг;

с - теплоемкость гранул, Дж / кг С;

ß - коэффициент теплоотдачи от гранул рассыпному корму, Дж/м2 "С • с;

F - площадь поверхности гранул, м2; Т - разность температур, ° С;

г - время теплообмена, с.

После разделения переменных и интегрирования получим

Т к

mein

г = --- , (2)

0F

где Т к - конечная температура гранул, ° С; Тн - начальная температура гранул, ° С.

Выражая массу гранулы через геометрические размеры и плотность, получим необходимое выражение для расчета времени теплообмена

Тк

dpc In-

Тн

--(3)

Выражение (3) получено из условия, что длина гранул равна двум его диаметрам й.

Конструктивные параметры теплообменного аппарата определялись исходя из баланса отдаваемой гранулами теплоты <2г> складывающейся из составляющих

0Г = <2р + дв + <2Т + (¡с, (4)

где <2 р - теплота на нагрев рассыпного корма, Дж;

<2 в - теплота на нагрев воздуха, проходящего через теплообменный аппарат, Дж;

<2 т - теплота на нагрев теплообменного аппарата, Дж; <2 с ~ теплопотери в окружающую среду, Дж.

Тогда коэффициент полезного действия 7 теплообменного аппарата определится из выражения

Ог + <2р

(5)

<2гн

где <2 гн - начальная теплота гранул, Дж.

С учетом особенностей процесса теплообмена в цилиндрическом теплооб-менном аппарате его объем V т можно определить по следующей формуле

Мс

Ут = --(6)

7 с <р

где М с - масса смеси гранул с рассыпным кормом, кг;

ус - объемная масса смеси гранул и рассыпного корма, кг/и3; <р - коэффициент заполнения.

Масса смеси из условия равенства масс гранул М г и рассыпного корма МР в теплообменном аппарате определится из выражения

Мс = Мт ■+ М, (7)

Объемная масса смеси из того же условия будет равна

Уг + Ур

Г с = --(8)

2

где г г . Ур- соответственно объемная масса гранул и рассыпного корма, кг/м3,

Необходимая .масса смеси в теплообменном аппарате определится из выражения

А/с = С ■ т , (9)

где С - производительность теплообменного аппарата, кг/с; г - время теплообмена, с.

Производительность цилиндрического теплообменного аппарата с учетом высоты слоя Я и времени теплообмена г определится из выражения

пВ2 ус Н

С = - , (ю:

4 г

где £> - диаметр теплообменного аппарата, м.

Диаметр теплообменного аппарата при выбранном значении высоты слоя корма в нем определится по формуле

О = 2 \1--(1Г

л- Н у с

Общая высота теплообменного аппарата Н 0 с учетом высоты подачи смс-си Н п, необходимой для разрушения гранулами конуса, образуемого рассыпным кормом, определится из выражения

Но = Н + Нп (12:

Масса воздуха Мв , проходящего через теплообменный аппарат в единицу времени, с учетом коэффициента К в пористости смеси, равного отношению объема пор к чистому объему смеси, определится по формуле

УгХвРе

МВ = - , (13)

т

где V т - объем, занимаемый смесью в теплообменном аппарате, м3; р „ - плотность воздуха, кг/м 3; т - время теплообмена, с.

С учетом полученных аналитических выражений для расчета составляющих общий тепловой баланс запишется в виде

МГСГ(Т нг - Т кг) = МР С Р(Т Кр-Т нр) +МВ СВ(Т1СЯ - Тнв) + + МтСг(Ткт-Тнт) + Етрт(Ткт- Тнв)т (14]

где Мт,Мв - массы соответственно теплообменного аппарата и воздуха, кг; Тнг, Тнв, Тнг - начальные температуры соответственно рассыпного корма,

воздуха и теплообменного аппарата, °С; С р , С в, С т - теплоемкости соответственно рассыпного корма, воздуха и материала, из которого изготовлен теплообменный аппарат, Дж/кг "С;

Т кг, Т к в ,Ткт ~ конечные температуры рассыпного корма, воздуха и теплообменного аппарата, °С; Р т - площадь поверхности теплообменного аппарата, м2; рт — коэффициент теплоотдачи от стенок теплообменного аппарата воздуху, Дж/м2 °С • с.

В теплообменном аппарате рассматриваемой конструкции реализуется схема параллельного движения горячих гранул и холодного рассыпного корма по высоте его с непосредственным контактом двух потоков без разделительной стенки (рис. 5). При постоянном значении коэффициента теплоотдачи р и

площади поверхности теплового контакта Р тепловой поток <2 определится уравнением

о = ¡3 ¡АТср<1Р , (15)

где А Тср - средний температурный напор, ° С. Средний температурный напор определится по формуле 1

АГср =

/

А Г йР

(16)

Рис. 5 Схема к определению распределения температур по высоте теплообменного аппарата

Решая уравнение (16) теплопередачи для элемента поверхности с! Г совместно с уравнением теплового баланса, получаем выражения

А Тср =

О

РР

АТБ - А Т и

(17)

АТ>

1п

АТ

и

где ATБ - большая разность температур на входе, °С;

ATм - меньшая разность температур на выходе, °С.

Решив уравнения тешювого баланса для гранул и рассыпного корма в сечении теплообменника на расстоянии X от начала теплообмена, получаем формулу для расчета теплового напора А Тх.

АТх = ЛТе'лрРх (18)

1 1

Здесь А = - + - , (19)

M г С г Мр С р

где Мг, Mр - массовый расход гранул и рассыпного корма соответственно, кг/с;

С/, Ср - теплоемкости гранул и рассыпного корма соответственно, Дж/кг С.

Таким образом в общем случае тепловой напор в предлагаемом теплооб-менном аппарате изменяется по высоте по экспоненциальному закону, что предполагает вначале интенсивную теплопередачу со значительным затуханием в конце. Это обстоятельство позволяет ограничить высоту теплообменного аппарата и потери теплоты в окружающую среду.

В четвертом разделе "Исследование процесса теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом в лабораторных условиях" изложена программа и методика исследования с описанием установок, приведены результаты охлаждения гранул на открытом воздухе и в среде рассыпного корма. Замеры температуры гранул и рассыпног о корма осуществляли электротермометрами с микротермосопротивлениями МТ-64. Была также определена степень однородности смеси гранул и рассыпного корма в зависимости от диаметра теплообменного аппарата и высоты подачи в него этой смеси.

На рисунке 6 представлена графическая зависимость динамики охлаждения гранул и нагрева рассыпного корма для рыб рецепта К-16-80. Из рисунка видно, что вначале резко снижается температура гранул и соответственно возрастает температура комбикорма, затем процесс теплообмена затухает, как это предполагалось и теоретически, о чем свидетельствует штриховая кривая, которая практически копирует экспериментальную. Аналогичные кривые получены для травяной муки. Они имеют одинаковый вид с кривыми из комбикорма для рыб. Установлено также, что на открытом воздухе гранулы остывают быстрее,

15

чем в слое рассыпного корма. Разница температур поверхности гранулы из травяной муки диаметром 10 мм и внутри ее, как правило, не превышает 2-3 °С при охлаждении на открытом воздухе.

Установлено, что лучшим способом подачи исследуемых материалов в теплообменный аппарат является транспортерный с формированием слоя гранул по слою рассыпного корма. При этом достигается большая степень однородности их смеси при высоте подачи более 0,8 м и диаметре тепло-обменного аппарата 400-450 мм.

Нами предлагается разность температур гранул и рассыпного корма на выходе из теплообменного аппарата иметь не менее 8-10 °С, так как при транспортировке и разделении смеси на частично охлажденные гранулы и прогретый рассыпной корм в разделительном устройстве продолжает идти между ними теплообмен. Кроме того, при большем времени выдержки смеси в теплообменном аппарате требуются большие его размеры. Из рисунка 6 видно, что при первоначальной температуре гранул 80 °С и холодного рассыпного корма 20 °С достаточным временем пребывания их смеси в теплообменном аппарате является 4-5 минут.

В пятом разделе "Исследование процесса теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом в производственных условиях" изложена программа и методика исследования режимов работы разработанного теплообменника, встроенного в линию гранулирования кормов ОГМ-0,8 в кормоцехе рыбхоза Рязанской ГРЭС; дано краткое описание методик определения

80 70 60

30

го

о

-......1

3 г~

--- ¿ь

ГЦнт.

Рис. 6 Графические зависимости изменения температур гранул (1 ) и рассыпного комбикорма (2 ) для рыб рецепта К-16-80 от времени теплообмена. 3 - теоретическая кривая охлаждения гранул

основных параметров работы пресса-гранулятора и качественных показателей гранул, таких как водостойкость, крошимость и плотность; приведены результаты изменения температуры горячих гранул и холодного рассыпного комбикорма для рыб в процессе теплообмена, а также результаты гранулирования прогретого в процессе теплообмена комбикорма.

В процессе исследования установлено, что вид кривых и параметры изменения температуры горячих гранул и холодного рассыпного комбикорма, полученные в производственных условиях, практически полностью соответствуют экспериментальным (рис. 6), полученным в лабораторных условиях, что свидетельствует о достаточной корректности опытов.

На рисунке 7 приведены результаты гранулирования прогреваемого в процессе теплообмена комбикорма для рыб. Из графических зависимостей видно, что с повышением температуры комбикорма с 16,0 до 37,6 °С производительность пресса-гранулятора увеличивается с 814 до 962 кг/ч, что на 18,18% больше, чем без прогрева При повышении температуры в этих же пределах удельная энергоемкость процесса прессования уменьшается с 21,78 до 18,61 кВт-ч/т или на 17,03%.

Увеличение производительности пресса-гранулятора и снижение энергоемкости процесса гранулирования вызвано тем, что при прогреве комбикорм становится пластичнее и легче прессуется.

Из графических зависимостей также видно, что с увеличением температуры комбикорма с 16,0 до 37,6 °С улучшается качество гранул: крошимость снижается с 4,85 до 4,53% или на 7,06%, увеличивается водостойкость с 18,31 до 21,90 минут или на 19,60% и несколько повышается их плотность.

При проведешш исследований было также замечено, что в процессе теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом происходит частичный влагообмен, то есть влажность гранул снижается на 0,4 - 0,5%.

Таким образом испытание теплообменника в производственных условиях подтвердило его работоспособность и высокую эффективность применения.

В шестом разделе "Внедрение результатов исследования и экономическая эффективность применения теплообменника в технологической линии гранулирования кормов для рыб" приведены материалы по внедрению теплообменника

в рыбхозе Рязанской ГРЭС и расчеты экономической эффективности по его использованию в линии гранулирования ОГМ-0,8. Расчеты выполнены на фактическом материале наших исследований и показывают, что только за счет снижения затрат на прессование комбикорма экономический эффект составляет 285 рублей на один гранулятор при производстве 1734 т в год в ценах 1991 года или 5700 рублей в пересчете на цепы 1998 года. На самом деле экономический эффект значительно выше за счет снижения затрат на охлаждение гра1гул и повышения их качества. Применение теплообменника позволяет повысить производительность труда на 18,12%.

На основании вышеизложенного сделаны следующие выводы и рекомендации

15 & & 30 Щ*,°£

Рис. 7 Графические зависимости производительности пресса С), удельной энергоемкости прессования N уд , крошимости К, водостойкости В и плотности гранул у производству, от температуры прогрева комбикорма для рыб рецепта К-16-80 в теилообмешюм аппарате

Выводы и рекомендации производству 1. В современных линиях гранулирования кормов не используется теплота выходящих из пресса горячих гранул, что не позволяет получить максимальную его производительность и допускает нерациональные дополнительные затраты энергии на прессование кормов и охлаждение получаемых из них гранул. В свя-

зи с этим линии гранулирования кормов необходимо комплектовать тепл©обменными аппаратами, обеспечивающими теплообмен между выходящими из пресса горячими гранулами и поступающим на прессование холодным рассыпным кормом, что позволит устранить отмеченные недостатки.

2. Теплообменник должен содержать теплообменный аппарат, состоящий из нижнего цилиндра, в который вставляется верхний подвижный цилиндр со смотровым окном для регулирования контроля за уровнем смеси горячих гранул и холодного рассыпного корма, устройства для перемещения и фиксации верхнего цилиндра, транспортеров, бункеров и дозаторов для подачи в теплообменный аппарат горячих гранул и холодного рассыпного корма и отвода из него их смеси, сетчатого вращающегося барабана для разделения смеси на частично охлажденные гранулы и частично прогретый рассыпной корм.

Рабочий процесс теплообменника необходимо организовывать таким образом, чтобы горячие гранулы и холодный рассыпной корм дозированно в одинаковом количестве подавались в теплообменный аппарат, их смесь отлеживалась в нем необходимое для теплообмена время, а затем дозированно выводилась из него и подавалась на разделение, после которого прогретый рассыпной корм поступает на кондиционирование и прессование, а частично охлажденные гранулы - на доохлаждение.

3. Теоретически доказано, что процесс теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом в теплообменном аппарате подчиняется экспоненциальному закону. С увеличением диаметра гранул, их плотности, начальной температуры и теплоемкости время теплообмена увеличивается, а с увеличением коэффициента теплоотдачи - уменьшается. Теплообменный аппарат должен быть цилиндрической с регулируемым о&ьемом емкостью, диаметр которой увеличивается с увеличением производительности и времени теплообмена и уменьшается с увеличением ее высоты и объемной массы смеси гранул и рассыпного корма. Полезной следует считать теплоту, отданную гранулами и полученную рассыпным кормом, так как при этом будет меньше расход воздуха на доохлаждение гранул и меньше затраты энергии на прессование подогретого корма.

4. Установлено, что повышение влажности комбикорма для рыб рецепта К-16-80 с 7,0 до 20% приводит к уменьшению объемной массы с 554 до 427 кг/м3, уменьшению угла естественного откоса с 21,0 до 18,2 градуса, увеличению коэффициента трения покоя с 0,77 до 1,11, а для гранул из него диаметром 4,5 мм при повышении влажности с 9 до 20% - к уменьшению объемной массы с 647 до 524 кг/м 3, к увеличению угла естественного откоса с 9,1 до 16,0 градусов и коэффициента трения покоя с 0,52 до 0,77. Аналогичные зависимости получены для травяной муки и гранул из нее.

5. Установлено, что повышение влажности комбикорма для рыб с 6,0 до 18,0% при температуре 200 С вызывает увеличите коэффициента температуропроводности с 1,137 • 10 "7 до 1,210 • 10 "7м2/с, коэффициента теплопроводности - с 5,94 • 10 "2 до 7,61 • 10'2 Вт/м°С и теплоемкости - с 9,207- 102до 14,133- 102 Дж/кг °С, а повышение температуры с 20 до 60 0 С при влажности 12 % вызывает увеличение этих же показателей соответственно с 1,190 • 10 "7 до 1,227 • 10 -7 м2/с, с 6,71 • 10 до 7,64 • 10 '2 Вт/м °С, с 10,442 • 10 2 до

11,259 • 102 Дж/кг °С. Аналогичные зависимости получены для травяной муки и гранул из нее.

6. Экспериментами установлено, что теплообменный аппарат необходимо выполнять в виде регулируемого по высоте цилиндра диаметром 400...450 мм и устанавливать вертикально. Подачу в него гранул и рассыпного корма любого вида необходимо осуществлять с высоты более 800 мм послойно - нижний слой рассыпной холодный корм, а верхний - горячие гранулы. При такой подаче достигается наибольшая степень однородности смеси, равная 0,66...0,67, и уменьшается запыленность помещения.

7. Экспериментально установлено, что достаточным временем теплообмена между горячими гранулами с температурой 830 С и холодным рассыпным комбикормом для рыб с температурой 15,2 ° С следует считать 4...5 минут. При повышении начальной температуры гранул с 61 до 810 С время выдержки смеси в теплообменном аппарате необходимо увеличивать с 1,6 до 5,1 минуты. Экспериментально подтверждено, что охлаждение гранул и прогрев рассыпного корма в теплообменном аппарате подчиняется экспоненциальному закону.

8. Эксперименты по гранулированию показали, что прогрев рассыпного комбикорма для рыб с 16,0 до 37,6 ° С повышает производительность пресса-гранулятора ОГМ-0,8 с 814 до 962 кг/ч или на 18,18%, снижает энергоемкость процесса прессования на 17,03%, позволяет получить гранулы высокого качества при снижении крооошости на 7,06%, повышении водостойкости на 19,6% и плотности на 2,74%.

9. Технико-экономическая оценка технологии показала, что применение теплообменника в линии гранулирования кормов с использованием оборудования ОГМ-0,8 позволяет повысить производительность труда на 18,12% и за счет снижения затрат на заработную плату и на электроэнергию получить годовой экономический эффект в ценах 1991 года 285 рублен на один гранулятор при производстве 1734 т гранул или 5700 рублей в ценах 1998 года.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. C.B. Некрашевич. Использование теплоты гранул для нагрева рассыпного корма перед прессованием. Тезисы до о. республ. конференции. - Казань: 1990. - с. 83-83.

2. C.B. Некрашевич. Теоретическое обоснование теплообменника горячих гранул и рассыпного корма. Сб. "Новые разработки в механизации кормоприго-товления". - Рязань: 1991. - с. 141-144.

3. C.B. Некрашевич, H.A. Мигачев. Влияние способа подачи и высоты падения в бункер-теплообменник гранул и рассыпного корма на степень однородности смеси. Сб. "Новые разработки в механизации кормоприготовления". - Рязань: 1991.-с. 103-104.

4. H.A. Мигачев, C.B. Некрашевич. Влияние способа отделения гранул от монолитов на их качество. Сб. "Новые разработки в механизации кормоприготовления". - Рязань: 1991. - с. 105-106.

5. Патент № 2016770 РФ. Установка для производства кормовых гранул. -Опубл. 1994. - бюл. JÎ2 14. C.B. Некрашевич.

6. В.В. Горшков, C.B. Некрашевич. Временно-температурный режим охлаждения гранул. Сб. науч. трудов,т. 2. -Рязань: 1997. -с. 111-113.

7. C.B. Некрашевич, В.В. Горшков. Устройство для теплообмена. Положительное решение о выдаче свидетельства на полезную модель по заявке № 98107911/20(008827). ——

РЯЗАНСКИЙ ОШСЧОЯ RO^rr-T ' ГОСУДАРСТВЕННО* Cr'-Wi, ■ ъи* № тш. /ÛÛ ■

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Некрашевич, Сергей Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ ГРАНУЛИРОВАНИЯ КОРМОВ.

1 Л. Эффективность производства и применения гранулированных кормов при хранении и скармливании сельскохозяйственным животным.

1.2. Анализ способов приготовления гранулированных кормов.

1.3. Анализ средств механизации приготовления кормовых гранул.

1.4. Анализ выполненных научных исследований по кондиционированию рассыпных кормов и охлаждению гранул.

1.5. Постановка проблемы, цель работы и задачи исследования.

2. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИНЯТЫХ К ИССЛЕДОВАНИЮ КОРМОВ.

2.1. Программа и методика исследования.

2.2. Результаты определения физико-механических свойств кормов.

2.3. Результаты определения теплофизических свойств кормов.

Выводы.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕПЛООБМЕННИКА МЕЖДУ ГОРЯЧИМИ ГРАНУЛАМИ И ХОЛОДНЫМ РАССЫПНЫМ КОРМОМ

3.1. Модель функционирования линии гранулирования с теплообменником

3.2. Конструктивно-технологическая схема теплообменника.

3.3. Теоретическое обоснование процесса передачи теплоты от горячих гранул холодному рассыпному корму.

3.4. Обоснование параметров теплообменного аппарата.

3.5. Обоснование характера изменения температур гранул и рассыпного корма по высоте теплообменного аппарата.

Выводы.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ГОРЯЧИМИ ГРАНУЛАМИ И ХОЛОДНЫМ РАССЫПНЫМ КОРМОМ В ЛАБОРА

ТОРНЫХ УСЛОВИЯХ.

4.1. Программа и методика исследования.

4.2. Результаты исследования динамики охлаждения гранул в воздушной среде и в слое рассыпного корма.

4.3. Влияние способа и высоты подачи гранул и рассыпного корма в теплообменный аппарат на степень однородности смеси.

4.4. Влияние времени выдержки смеси горячих гранул и холодного рассыпного корма на динамику изменения их температуры.

Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕПЛООБМЕНА МЕЖДУ ГОРЯЧИМИ ГРАНУЛАМИ И ХОЛОДНЫМ РАССЫПНЫМ КОРМОМ В

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ.

5.1. Программа и методика исследования.

5.2. Динамика изменения температуры горячих гранул и холодного рассыпного комбикорма для рыб в процессе теплообмена.

5.3. Влияние температуры горячих гранул на время теплообмена.

5.4. Влияние температуры прогрева рассыпного корма на производительность пресса-гранулятора и энергоемкость процесса гранулирования

5.5. Влияние температуры рассыпного корма на качественные показатели гранул.

Выводы.

6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛООБМЕННИКА В

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ГРАНУЛИРОВАНИЯ КОМБИКОРМА ДЛЯ РЫБ.

6.1. Внедрение результатов исследования

6.2. Экономическая эффективность применения теплообменника в технологической линии гранулирования комбикорма для рыб.

Введение 1998 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Некрашевич, Сергей Владимирович

В существующих экономических условиях одной из самых главных задач является насыщение Российского рынка качественными, экологически чистыми продуктами питания. Это возможно только в случае всемерного развития отечественного товаропроизводства в области сельского хозяйства при рациональном сочетании разных форм собственности на средства производства. Ведущую роль в решении задач насыщения рынка продовольствием может сыграть наука, которая осуществляет развитие исследовательской работы, открывающей принципиально новые пути и возможности для создания новейших технологий и оборудования. Указанное требование относится и к развитию сельскохозяйственной науки, главным направлением разработок которой на данном этапе является проведение исследований, обеспечивающих более полную механизацию и автоматизацию производства сельскохозяйственной продукции, в том числе и продукции животноводства.

Важнейшим условием увеличения производства продукции животноводства является прочная кормовая база, которая может возникнуть при повсеместном внедрении в сельскохозяйственное производство не зависящих от природных условий технологий, в том числе гранулирования и брикетирования кормов; строительства цехов и заводов по приготовлению прессованных кормов в сельскохозяйственных предприятиях с различными формами собственности; создании в хозяйствах страховых запасов кормов, преимущественно прессованных.

Сельскохозяйственной наукой и практикой доказана высокая эффективность применения гранулированных и брикетированных кормов и возможность полного перевода животных, птиц и рыб на кормление прессованными кормами [1,2, 3,4,5,6,7,8].

Существующие отечественные технологические линии по гранулированию и брикетированию кормов, созданные на основе выпускаемых в России и ближнем зарубежье прессов - грануляторов, имеют сравнительно высокую производительность и, в то же время, высокую энергоемкость получения гранулированных и брикетированных кормов.

В настоящее время наблюдается некоторый спад производства кормовых гранул и брикетов, что связано в основном из-за высоких цен на энергоносители. Поэтому одним из основных направлений развития гранулирования и брикетирования кормов является разработка технологий и оборудования, обеспечивающих получение кормовых монолитов оптимальной прочности и кормовой ценности при минимальных затратах энергии и максимальной производительности оборудования.

Многие авторы [9, 10, 11, 12, 13, 14 ] с целью увеличения производительности прессующего оборудования рекомендуют производить подогрев поступающего на прессование рассыпного корма электронагревом или паром. В первом случае возникает необходимость дополнительного расхода энергии, а во втором - и строительство дорогостоящей котельной, что значительно усложняет технологию получения прессованных кормов.

Из литературных источников [ 1, 11, 12, 14, 15, 16, 17, 18 ] известно, что даже при кондиционировании рассыпного корма перед прессованием холодной водой выходящие из пресса монолиты нагреты до температуры 70.80 °С, а иногда и выше. На охлаждение получаемых из монолитов гранул или брикетов тратится энергия, расходуемая вентилятором на просасывание через них холодного воздуха. Поэтому решение проблемы снижения энергоемкости процессов гранулирования и брикетирования возможно при вторичном использовании теплоты выходящих из пресса гранул или брикетов для подогрева рассыпных кормов перед прессованием. Поэтому в настоящей работе ставится задача совершенствования технологии гранулирования кормов с применением теплообмена между горячими гранулами и идущим на прессование холодным рассыпным кормом, а также обоснование параметров и режимов работы теплообменника для осуществления этой технологии.

В связи с изложенным целью настоящей диссертационной работы является повышение эффективности гранулирования кормов путем регенерации теплоты от горячих гранул к идущему на прессование холодному рассыпному корму с обоснованием параметров и режимов работы теплообменника.

Народнохозяйственное значение выполненной работы заключается в снижении затрат энергии и средств на нагрев рассыпного корма перед прессованием и на охлаждение горячих гранул, а также в снижении затрат труда на производство гранулированных кормов за счет повышения производительности прессующего оборудования.

Основными научными результатами, полученными при выполнении настоящей работы, являются:

1 - усовершенствованная технология гранулирования кормов, включающая регенерацию теплоты между горячими гранулами и идущим на прессование холодным рассыпным кормом;

2 - теоретическое обоснование и разработка на основе изученных физико-механических и теплофизических свойств рассыпных и прессованных кормов конструкции теплообменника для указанной технологии и режимов его работы;

3 - предложенное научно-техническое направление создания комбинированных аппаратов для теплообмена между холодным рассыпным кормом и горячими гранулами и их доохлаждения.

На защиту выносятся следующие основные научные положения:

1 - конструктивно-технологическая схема теплообменника между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом, поступающим на прессование;

2 - физико-механические и теплофизические характеристики рассыпных кормов и полученных из них гранул;

3 - теоретически и экспериментально обоснованные параметры и режимы работы теплообменника между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом;

4 - модель функционирования технологической линии получения кормовых гранул с регенерацией теплоты и их доохлаждением;

5 - результаты проверки предложенной технологии в хозяйственных условиях и рекомендации производству.

Считаю необходимым выразить благодарность сотрудникам Рязанской государственной сельскохозяйственной академии им. профессора П. А. Костычева, оказавшим помощь в подготовке диссертации к защите.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологии гранулирования кормов с обоснованием параметров и режимов работы теплообменника между гранулами и рассыпным кормом"

Общие выводы и предложения производству

На основании анализа результатов выполненных теоретических и экспериментальных исследований по определению физико-механических и теплофи-зических свойств рассыпных и гранулированных комбикормов для рыб и травяной муки, изучения процесса теплообмена между выходящими из пресса горячими гранулами и поступающим на прессование холодным рассыпным кормом, изучения процесса получения гранул из кормов с применением теплообменного аппарата в линиях гранулирования можно сделать следующие выводы и предложения.

1. В современных линиях гранулирования кормов не используется теплота выходящих из пресса горячих гранул, что не позволяет получить максимальную его производительность и допускает нерациональные дополнительные затраты энергии на прессование кормов и охлаждение получаемых из них гранул. В связи с этим линии гранулирования кормов необходимо комплектовать теплооб-менными аппаратами, обеспечивающими теплообмен между выходящими из пресса горячими гранулами и поступающим на прессование холодным рассыпным кормом, что позволит устранить отмеченные недостатки.

2. Теплообменник должен содержать теплообменный аппарат, состоящий из нижнего цилиндра, в который вставляется верхний подвижный цилиндр со смотровым окном для регулирования контроля за уровнем смеси горячих гранул и холодного рассыпного корма, устройства для перемещения и фиксации верхнего цилиндра, транспортеров, бункеров и дозаторов для подачи в теплообменный аппарат горячих гранул и холодного рассыпного корма и отвода из него их смеси, сетчатого вращающегося барабана для разделения смеси на частично охлажденные гранулы и частично прогретый рассыпной корм.

Рабочий процесс теплообменника необходимо организовывать таким образом, чтобы горячие гранулы и холодный рассыпной корм дозированно в одинаковом количестве подавались в теплообменный аппарат, их смесь отлеживалась в нем необходимое для теплообмена время, а затем дозированно выводилась из него и подавалась на разделение, после которого прогретый рассыпной корм поступает на кондиционирование и прессование, а частично охлажденные гранулы - на доохлаждение.

3. Теоретически доказано, что процесс теплообмена между горячими гранулами и холодным рассыпным кормом в теплообменном аппарате подчиняется экспоненциальному закону. С увеличением диаметра гранул, их плотности, начальной температуры и теплоемкости время теплообмена увеличивается, а с увеличением коэффициента теплоотдачи - уменьшается. Теплообменный аппарат должен быть цилиндрической с регулируемым объемом емкостью, диаметр которой увеличивается с увеличением производительности и времени теплообмена и уменьшается с увеличением ее высоты и объемной массы смеси гранул и рассыпного корма. Полезной следует считать теплоту, отданную гранулами и полученную рассыпным кормом, так как при этом будет меньше расход воздуха на доохлаждение гранул и меньше затраты энергии на прессование подогретого корма.

4. Установлено, что повышение влажности комбикорма для рыб рецепта К-16-80 с 7,0 до 20% приводит к уменьшению объемной массы с 554 до 427 кг/м3, уменьшению угла естественного откоса с 21,0 до 18,2 градуса, увеличению коэффициента трения покоя с 0,77 до 1,11, а для гранул из него диаметром 4,5 мм при повышении влажности с 9 до 20% - к уменьшению объемной массы с 647 до 524 кг/м 3, к увеличению угла естественного откоса с 9,1 до 16,0 градусов и коэффициента трения покоя с 0,52 до 0,77. Аналогичные зависимости получены для травяной муки и гранул из нее.

5. Установлено, что повышение влажности комбикорма для рыб с 6,0 до 18,0% при температуре 20 0 С вызывает увеличение коэффициента температу

7 7 2 ропроводности с 1,137 • 10" до 1,210 • 10 " м/с, коэффициента теплопроводности - с 5,94 • 10 "2 до 7,61 • 10 "2 Вт/м °С и теплоемкости - с 9,207 • 10 2 до 14,133 • 102 Дж/кг °С, а повышение температуры с 20 до 60 0 С при влажности 12 % вызывает увеличение этих же показателей соответственно с 1,190 • 10 "7 до 1,227 -10-1 м2/с, с 6,71 • 10 2 до 7,64 • 10 "2 Вт/м °С, с 10,442 • 10 2 до 11,259 • 10 2 Дж/кг °С. Аналогичные зависимости получены для травяной муки и гранул из нее.

6. Экспериментами установлено, что теплообменный аппарат необходимо выполнять в виде регулируемого по высоте цилиндра диаметром 400.450 мм и устанавливать вертикально. Подачу в него гранул и рассыпного корма любого вида необходимо осуществлять с высоты более 800 мм послойно - нижний слой рассыпной холодный корм, а верхний - горячие гранулы. При такой подаче достигается наибольшая степень однородности смеси, равная 0,66.0,67, и уменьшается запыленность помещения.

7. Экспериментально установлено, что достаточным временем теплообмена между горячими гранулами с температурой 83 0 С и холодным рассыпным комбикормом для рыб с температурой 15,2 0 С следует считать 4.5 минут. При повышении начальной температуры гранул с 61 до 81 °С время выдержки смеси в теплообменном аппарате необходимо увеличивать с 1,6 до 5,1 минуты. Экспериментально подтверждено, что охлаждение гранул и прогрев рассыпного корма в теплообменном аппарате подчиняется экспоненциальному закону.

8. Эксперименты по гранулированию показали, что прогрев рассыпного комбикорма для рыб с 16,0 до 37,6 0 С повышает производительность пресса-гранулятора ОГМ-0,8 с 814 до 962 кг/ч или на 18,18%, снижает энергоемкость процесса прессования на 17,03%, позволяет получить гранулы высокого качества при снижении крошимости на 7,06%, повышении водостойкости на 19,6% и плотности на 2,74%.

9. Технико-экономическая оценка технологии показала, что применение теплообменника в линии гранулирования кормов с использованием оборудования ОГМ-0,8 позволяет повысить производительность труда на 18,12% и за счет снижения затрат на заработную плату и на электроэнергию получить годовой экономический эффект в ценах 1991 года 285 рублей на один гранулятор при производстве 1734 т гранул или 5700 рублей в ценах 1998 года.

Библиография Некрашевич, Сергей Владимирович, диссертация по теме Технологии и средства механизации сельского хозяйства

1. В.Ф. Некрашевич. Научно-техническое обоснование технологии и средств механизации приготовления кормовых гранул и брикетов с заданными физико-механическими свойствами. Дис. докт. техн. наук. - Рязань: 1982. -510 с.

2. Л.Г. Каширина. Физиологические основы использования в питании жвачных животных гранулированных и брикетированных кормов. Дис. докт. биол. наук. Рязань: 1995. - 422 с.

3. И.В. Воробьева. Особенности пищеварения и обмена веществ у откармливаемых бычков на рационах с включением гранулированных кормов с различными физико-механическими свойствами. Дис. канд. биол. наук. Рязань: 1996. - 203 с.

4. Ю.И. Беляевский, Т.Н. Сазонова. Полнорационные брикеты и гранулы для жвачных. М.: Россельхозиздат, 1977. - 228 с.

5. Л.Г. Боярский и др. Производство и использование полнорационных кормовых смесей. М.: Колос, 1976. - 64 с.

6. П.Е. Ладан, М.И. Густун. Полнорационный корм в гранулах. М.: Колос, 1974. -103 с.

7. Г.Я. Вайстих, П.М. Дарманьян. Гранулирование кормов. М.: Колос, 1978. - 192 с.

8. В.Н. Помытко. Зоотехнические основы технологии промышленного производства крольчатины. Автор, дис. докт. с.-х. наук. М.: 1980. - 42 с.

9. А.И. Завражнов, Д.И. Николаев. Механизация приготовления и хранения кормов. М.: Агропромиздат, 1990. - 336 с.

10. C.B. Мельников. Механизация и автоматизация животноводческих ферм. Л.: Колос, 1978. - 560 с.

11. М.В. Орешкина. Обоснование и исследование гидротермического способа кондиционирования полнорационного комбикорма для кроликов в процессе гранулирования. Автор, дис. канд. техн. наук. Рязань.: 1976. - 23 с.

12. Д.И. Николаев. Исследование процесса гранулирования и оптимизация его основных параметров. Автор, дис. канд. техн. наук. Л. - Пушкин: 1971. -19 с.

13. В.Т. Егоров. Исследование технологического процесса гранулирования комбикормов. Автор, дис. канд. техн. наук. М.: 1970. - 22 с.

14. Ю.Ф. Баранов. Исследование тепловых режимов рабочего процесса гранулятора травяной муки. Автор, дис. канд. техн. наук. Л. - Пушкин: 1973. - 19 с.

15. C.B. Мельников, Г.Я. Фарбман. Производство травяной муки в гранулах. Л.: Колос, 1975. - 112 с.

16. Ю.П. Гуров. Экспериментально-теоретическое исследование процесса кондиционирования травяной муки перед гранулированием. Дис. канд. техн. наук. Л.: 1982. - 181 с.

17. Ю.В. Подкользин. Исследование рабочего процесса и обоснование конструктивных параметров пресса для гранулирования и брикетирования кормов. Автор, дис. канд. техн. наук. Л. - Пушкин: 1975. - 24 с.

18. A.A. Шергин. Экспериментально-теоретическое исследование рабочего процесса машин в системе питания кормобрикетной установки при обработке соломы. Автор, дис. канд. техн. наук. Л. - Пушкин: 1981. - 19 с.

19. М. Рейнер. Реалогия. М.: Наука, 1971.-286 с.

20. ГОСТ 2351-79. Брикеты и гранулы кормовые. M.: изд. стандартов, 1979. - 9 с.

21. ГОСТ 22834-77. Комбикорма гранулированные. -М.: изд. стандартов, 1978. -4 с.

22. Х.Х. Абдиев. Исследование влияния технологии производства на физико-механические свойства гранул травяной муки, характеризующие способность к хранению. Автор, дис. канд. техн. наук. Л - Пушкин: 1979. - 16 с.

23. В.А. Григорян. Экспериментально-теоретическое исследование процесса брикетирования полнорационных кормов для каракульских овец в условиях Туркменской ССР. Автор, дис. канд. техн. наук. Л. - Пушкин: 1981. -19 с.

24. L. Tester. Oster Feflügel. 1975, 14.8.246.

25. В.Я. Лысенко. Экспериментально-теоретическое исследование процесса гранулирования кормов для рыб. Автор, дис. канд. техн. наук. Рязань: 1974. - 36 с.

26. З.М. Кучинскас, В.И. Особов и др. Оборудование для сушки, гранулирования и брикетирования кормов. М.: Агропромиздат, 1988. - 208 с.

27. В.И. Яковенко. Исследование смешивания полнорационных кормосме-сей для последующего гранулирования. Дис. канд. техн. наук. М.: 1979. -137 с.

28. В.Н. Кажуков, Разработка и исследование средств кондиционирования и прессования корма для кроликов и пушных зверей. Автор, дис. канд. техн. наук. Рязань: 1983. - 22 с.

29. В.А. Мурованный. Обоснование и разработка способа и устройства для механического кондиционирования кормовых гранул. Автор, дис. канд. техн. наук. Рязань: 1984. - 19 с.щ/

30. Deutsches Patent DT 2445931 AI. Verfahren und Anlage zum Erzeugen von Futterpellete auß einer Futtermehlmischung: 1974. 13 c.

31. A.C. 954049 СССРМКИ A01F15/00, Брикетный пресс. М.И. Гельман, Ю.В. Подкользин, В.И. Коршунов, И.А. Лещинскас

32. C.B. Челышев. Исследование и обоснование модернизации рабочих органов машин технологической линии гранулирования соломистых кормосмесей. Дис. канд. техн. наук. Рязань, 1982. - 315 с.

33. Н.И. Сандриков. Совершенствование способов приготовления кормовых гранул с заданными свойствами и технических средств контроля их качества. Автор, дис. канд. техн. наук. Рязань: 1987. - 17 с.

34. В.О. Ланьшин. Обоснование параметров физико-механических свойств кормовых гранул для откорма крупного рогатого скота и совершенствование технологического процесса их изготовления. Автор, дис. канд. техн. наук. -Рязань: 1990.-21 с.

35. А.И. Жалтаускас, Исследование процесса охлаждения гранул травяной муки. Автор, дис. канд. техн. наук. Каунас, 1969. - 25 с.

36. Г.М. Кукта. Машины и оборудование для приготовления кормов. М.: Агропромиздат, 1987. - 304 с.

37. ГОСТ 18691-73. Травяная мука. М.: изд. стандартов, 1976. - 9 с.

38. ГОСТ 13496.3-70. Комбикорм. Методы определения влажности. М.: изд. стандартов, 1970. - 9 с.

39. Е.С. Платунов. Теория, методы и приборы теплотофизических измерений в режиме монотонного измерения температуры. Автор, дис. докт. техн. наук. Л.: 1968.-48 с.

40. А.Д. Дмитрович. Определение теплотофизических свойств строительных материалов. М.: Госстройиздат, 1963.

41. В.П. Исаченко и др. Теплопередача. М.: Энергия, 1969.

42. Г.М. Кондратьев. Приборы для скоростного определения тепловых свойств. Д.: Ленмашгиз, 1949.

43. Г.М. Кондратьев. Регулярный тепловой режим. М.: Гостехиздат,1954.

44. Г.М. Кондратьев. Тепловые измерения. М. - Л.: Машгиз, 1957.

45. Г.И. Красовская. Определение термических констант гидроскопи-ческих сыпучих материалов. Ж. "Техническая физика", 1949, т. 19.

46. Г.И. Красовская. Определение термических констант зерновой массы. Труды МТИПП, вып. 1.-М.: 1952.

47. М.В. Кулаков. Исследование тепловых свойств материалов. Ж. "Строительная промышленность". 1952, № 6.

48. С.С. Кутателадзе. Основы теории теплообмена. Новосибирск: Наука,1970.

49. A.B. Лыков, Ю.А. Михайлов. Теория тепло- и массопереноса. М. - Д.: Госэнергоиздат, 1963.

50. М.А. Михеев, И.М. Михеева. Основы теплопередачи. М.: Энергия,1973.

51. П.И. Николаев. Исследование теплообмена при движении гранулированного материала в трубе. Автор, дис. канд. техн. наук. М.: 1952. - 18 с.

52. В.А. Осипов. Экспериментальное исследование процессов теплообмена. М.: Энергия, 1969.

53. А.Ф. Чудновский. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962. - 407 с.

54. Н.В. Хилков. Экспериментально-теоретическое исследование режимов работы брикетировщика грубых кормов. Автор, дис. канд. техн. наук. Л.Пушкин: 1977. - 16 с.

55. Б.Э. Коппель, Н.В. Хилков. Теплофизические характеристики брикетируемых полнорационных кормовых смесей. Науч. труды ЛСХИ, Т. 290, Л. -Пушкин: 1976. - с. 30-37.

56. В.В. Налимов, И.А. Чернова. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов. М.: Наука, 1965. - 210 с.

57. Г.В. Веденяпин. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных. М.: Колос, 1973. - 187 с.

58. C.B. Мельников и др. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Л.: Колос, 1980. - 168 с.

59. Л.З. Румшинский. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. -192 с.

60. Е.И. Пустальник. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968. - 288 с.

61. Ю.П. Адлер и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976. - 279 с.

62. Ю.П. Адлер и др. Теория эксперимента: прошлое, настоящее и будущее. М.: Знание, 1982. - 63 с.

63. Ю.Ф. Баранов. Исследование теплофизических свойств травяной муки. -Науч. труды ЛСХИ, Т. 174, Вып. 241. Л.: 1971. - с. 67 -72.

64. М.В. Орешкина. Исследование теплофизических свойств комбикормов для кроликов. Труды Горьковского СХИ, Т. 134. - Горький: 1979. - с. 20 - 26.

65. А.В. Лыков. Теория сушки. М.: Энергия, 1968. - 470 с.

66. ГОСТ 22834-87. Комбикорма гранулированные. М.: изд. стандартов, 1987. -4 с.

67. ОСТ 8-21-80. Комбикорма гранулированные для рыб. Методы определения водостойкости. М.: МИНЗАГ СССР, 1981. - 8 с.109

68. A.C. 618080 СССР, МКИ A OIK 61/00, А 23К 21/20. Устройство для определения водостойкости гранулированных кормов для рыб. Б.Ш. Родкин, А.И. Соломатин.

69. В.К. Киреев. Технология и пресс для приготовления водостойких гранул с торфокормовой добавкой прудовым рыбам. Дис. канд. техн. наук. Рязань: 1987. - 186 с.

70. Методика определения экономической эффективности новой техники, изобретений и рационализаторских предложений в машиностроении для животноводства и кормопроизводства. М. : ВНИПИ, 1986. - 51 с.

71. ГОСТ 23728-88-ГОСТ 23730-88. Техника сельскохозяйственная. Мето ды экономической оценки. М.: изд. стандартов, 1988. - 25 с.

72. В.Д. Саклаков, М.П. Сергеев. Технико-экономическое обоснование вы бора средств механизации. М.: Колос, 1973.

73. Сводная заявка на машины и оборудование для механизации животноводства, птицеводства, кормопроизводства и рыбоводства (книга 1, часть 3). -М.: Информагротех, 1990. 114 с.

74. C.B. Мельников, Г.Я. Фарбман. Проектирование пунктов для производства травяной муки в гранулах. JI. - Пушкин: изд. ЛСХИ, 1972. - 34 с.

75. КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ1. РОСПАТЕНТ)1. ПАТЕНТ2016770на ИЗОБРЕТЕНИЕ: •

76. Установка для производства кормовых гранул"

77. Патентообладатель(ли): Рязанский сельскохозяйственннй-институт им.проф.П.А.Костычева ,1. Страна:

78. Автор (авторы): Некрашевич Сергей Владимирович-¡'>¡1; V," •'/,'• ■ >.-. . .У-.-.'- ■ УУ'^УУУ

79. Приоритет изобретения ЯНВарЯ 1992Г, , х . Цата поступления заявки в Роспатент ЯНВдря 1992г1. Заявка N 5037333

80. Зарегистрировано в Государственном эеестре изобретений30 июля 1994г.х «X "Х^ • х1. ПРЕДСЕДАТЕЛЬ РОСПАТЕНТА20167704

81. Изобретение относится к сельскохозяйственному машиностроению, о частности к механизации производства кормов для животноводства.