Устройство для приготовления жидких кормовых смесей Российский патент 2024 года по МПК A23N17/00 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления кормов, и может быть использовано в технологических линиях приготовления жидких зерновых кормовых смесей с повышенным содержанием легко усваиваемых сахаров, перевариваемого протеина и каротина преимущественно для крупного рогатого скота.

Известно устройство для приготовления кормовых смесей, содержащее резервуар, приемник компонентов, насос, трехходовой кран [1]. Данное устройство предназначено преимущественно для смешивания комкообразных компонентов с жидкой средой.

Известно также устройство для растворения порошкообразных продуктов, содержащее, резервуар, дозатор, насос, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, трехходовой кран и решето [2]. Данное устройство разработано для производства заменителя цельного молока, предназначенного преимущественно для выпойки телятам.

Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для приготовления смесей, содержащее технологическую емкость, приемник компонентов с заслонкой, дозатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, связанные с технологической емкостью, насос, трехходовой кран [3].

Данное устройство успешно растворяет порошкообразные продукты в жидкой среде, но не способно приготовить жидкие кормовые смеси с повышенным содержанием легко усваиваемых сахаров, перевариваемого протеина и каротина из зерна, древесной муки и измельченной хвойной лапки.

Целью настоящего изобретения является разработка простого по конструкции и в достаточной степени эффективного устройства для приготовления обогащенных каротином жидких кормовых зерновых смесей.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве включающем, технологическую емкость, приемник компонентов с заслонкой, дозатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, связанные с технологической емкостью, насос и трехходовой кран. Приемник компонентов с заслонкой смонтирован на технологической емкости, а сама заслонка снабжена системой взвешивания. Внутри технологической емкости установлен датчик температуры. Нагнетательный трубопровод связан с технологической емкостью последовательно через трехходовой кран, кавитатор и пассивный измельчитель, закрепленный на технологической емкости.

Кроме того, насос, технологическая емкость, пассивный измельчитель, кавитатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы дополнительно могут быть снабжены теплоизоляцией. В пассивном измельчителе может быть установлена сменная решетка, выполненная с возможностью регулирования по углу наклона и расстоянию от конца нагнетательного трубопровода, а дозатор снабжен бункерами для компонентов кормовой смеси.

Монтаж приемника компонентов с заслонкой на технологической емкости обеспечит непосредственный ввод смеси компонентов в технологическую емкость. Снабжение заслонки дозатора системой взвешивания гарантирует точное весовое дозирование сухих компонентов с водой в соответствии с требуемым составом. Установка датчика температуры внутрь технологической емкости позволяет по величине температуры смеси контролировать и управлять технологическим процессом приготовления жидких зерновых кормовых смесей. Выполнение нагнетательного трубопровода, связанного с технологической емкостью последовательно через трехходовой кран, кавитатор и пассивный измельчитель, закрепленный на технологической емкости, обеспечит при движении воды и компонентов смеси по замкнутому контуру нагрев, дополнительное измельчение компонентов и их перемешивание. В сужающемся сечении кавитатора при повышении скорости движения смеси снижается давление, что вызывает вскипание жидкой фазы с образованием пузырьков пара. Пузырьки пара, двигаясь вместе со смесью, при расширении живого сечения кавитатора с высокой скоростью смыкаются с выделением тепловой энергии, что обусловливает дополнительный нагрев смеси и ее гомогенизацию.

Установка в пассивном измельчителе сменной решетки с возможностью регулирования по углу наклона и расстоянию от конца нагнетательного трубопровода позволяет настроить пассивный измельчитель на наиболее эффективный режим измельчения и перемешивания используемых компонентов в смеси с учетом их физических свойств и механических характеристик. Циркуляция смеси по замкнутому контуру, включающем кавитатор и пассивный измельчитель, обеспечивает непрерывное повышение реакционной способности компонентов, обусловленное постоянным увеличением температуры и ростом поверхностей контактирующих в смеси компонентов, что в совокупности является катализатором протекания химических процессов. Снабжение дозатора бункерами для компонентов кормовой смеси обеспечит в процессе функционирования устройства формирование смеси из компонентов в необходимых пропорциях и предварительное их смешивание. Нанесение теплоизоляции на корпус насоса, технологическую емкость, пассивный измельчитель, кавитатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы уменьшит тепловые потери в окружающую среду, в совокупности снизит затраты энергии, и, самое главное, создаст благоприятные (медленное остывание) условия для протекания в заключительной стадии процесса ферментации кормовой смеси.

Таким образом, совокупность существенных признаков является новой, отвечает критерию «изобретательский уровень» и обеспечивает достижение технического результата: разработку простого и в достаточной степени эффективного устройства для приготовления обогащенных каротином жидких зерновых кормовых смесей.

Данное устройство поясняется чертежом.

На фиг. изображена технологическая схема устройства для приготовления жидких кормовых смесей.

Устройство для приготовления жидких кормовых смесей состоит из рамы 1, технологической емкости 2, на которой смонтирован приемник компонентов 3 с заслонкой 4. Заслонка 4 снабжена системой взвешивания 5. Внутри технологической емкости установлен датчик температуры 6. На раме 1 установлен насос 7 с всасывающим 8 и нагнетательным 9 трубопроводами, соединенными с технологической емкостью 2. В нагнетательном трубопроводе 9 установлен трехходовой кран 10, с выгрузным патрубком 11. За трехходовым краном 10 в нагнетательном трубопроводе 9 установлен кавитатор 12. Далее нагнетательный трубопровод 9 по ходу движения смеси компонентов с водой связан с технологической емкостью 2 посредством пассивного измельчителя 13, закрепленного на технологической емкости 2. Внутри пассивного измельчителя 13, размещена сменная решетка 14, выполненная с возможностью регулирования по углу наклона и расстоянию от конца нагнетательного трубопровода 9. Дозатор 15 снабжен бункерами, например, зерна 16, древесной муки 17, измельченной хвойной лапки 18 и фермента 19. Дозатор 15 соединен с приемником компонентов 3, например, шнеком 20. Корпус насоса 7, технологическая емкость 2, пассивный измельчитель 13, кавитатор 12, всасывающий 8 и нагнетательный 9 трубопроводы снабжены теплоизоляцией 21.

Устройство для приготовления жидких кормовых смесей работает следующим образом. В бункеры 16, 17, 18, и 19 дозатора 15 предварительно загружаются зерно, древесная мука, измельченная хвойная лапка и фермент. Технологическая емкость 2 заполняется необходимым объемом воды. Трехходовой кран 10 устанавливают в положение, соединяющее нагнетательный трубопровод 9 с технологической емкостью 2 через кавитатор 12 и пассивный измельчитель 13. Включают насос 7, который начинает перемещать воду по замкнутому контуру (технологическая емкость - всасывающий трубопровод - насос - нагнетательный трубопровод-трехходовой кран - кавитатор - пассивный измельчитель - технологическая емкость). Вода во время многократного перемещения по замкнутому контуру нагревается. По датчику температуры 6 контролируют ее температурный режим. Из бункеров 16, 17, 18 и 19 дозатора 15 зерно, древесная мука, измельченная хвойная лапка и фермент в соответствующих пропорциях поступают на шнек 20, перемешиваются и подаются в приемник компонентов 3 при закрытой заслонке 4. В приемнике компонентов 3 накапливается их необходимая весовая доза, контролируемая системой взвешивания 5, для приготовления жидкой обогащенной каротином кормовой зерновой смеси. По сигналу системы взвешивания 5 после поступления нужной массы подача смеси, состоящей из зерна, древесной муки, измельченной хвойной лапки и фермента, в приемник компонентов 3 прекращается. Когда температура воды, контролируемая по датчику 6, за счет циркуляции по замкнутому контуру достигнет температуры 30…40°С, заслонку 4 приемника компонентов 3 открывают и смесь, состоящая из зерна, древесной муки, измельченной хвойной лапки и фермента попадает в технологическую емкость 2. После опорожнения приемника компонентов заслонка 4 закрывается. Поступившая в технологическую емкость смесь компонентов увлекается циркулирующим потоком воды, смешивается с ней и начинает совместное движение по замкнутому контуру. Проходя через всасывающий трубопровод 8, насос 7, нагнетательный трубопровод 9, трехходовой кран 10 и кавитатор 12 компоненты смеси частично истираются за счет внутреннего трения, перемешиваются и нагреваются. Попадая вместе с потоком воды на сменную решетку 14 пассивного измельчителя 13, установленную под углом и на расстоянии от конца нагнетательного трубопровода 9, смесь компонентов ударяется об нее, дополнительно измельчается, истирается, нагревается и перемешивается. При многократном круговом движении двухфазной среды (в кавитаторе трехфазной: жидкость, пар и твердые частицы компонентов) происходит постоянно измельчение, выравнивание концентрации компонентов смеси в объеме воды и совместный их нагрев. При достижении температуры смеси 58…60°С выключают насос 7 и выдерживают смесь в технологической емкости 2 в течении 1,0…1,5 ч. Выключение насоса 7 при достижении температуры смеси компонентов с водой 58…60°С, контролируемой по термометру 6 в технологической емкости 2. в принципе исключает перегрев компонентов, не допуская разрушения биологически активных веществ, в том числе и каротина. Выдержка смеси в технологической емкости 2 в течение 1,0…1,5 ч гарантирует качественное и полное завершение процесса ферментации кормовой смеси.

Затем переключают трехходовой кран 10 на выгрузку готового продукта и включают насос 7. Удаляют приготовленную жидкую обогащенную каротином зерновую кормовую смесь из технологической емкости 2 по выгрузному патрубку 11 насосом 7 через всасывающий трубопровод 7, нагнетательный трубопровод 9, трехходовой кран 10, установленный на выгрузку готового продукта.

Использование предлагаемого устройства обеспечит простое по технологии и в достаточной степени эффективное приготовление обогащенных каротином жидких кормовых смесей. Полученный продукт имеет высокую питательную ценность, обладает биологической активностью и повышенной усвояемостью.

Литература

1. Пат. № 36175 РФ, МПК A 23 С 11/00. Устройство для получения смесей / В.М. Русских; А.С. Филинков (РФ). - № 2003109861/20: Заявлено 15.04.2003: Опубликовано 10.03.2004.

2. А.С. №16213096 СССР, МПК A 23 С 1/12. Устройство для растворения порошкообразных продуктов / В.И. Береговой (РФ).-№4332050/30-13: Заявлено 13.06.01.1989: Опубликовано 15.12.1990.

3. Пат. № 14108 РФ, МПК А 23 С 11/00. Устройство для получения смесей / Н.Ф. Баранов; П.И. Касаткин; А.В. Лохов; В.М. Русских; Н.Ю. Суворова (РФ).- № 99124292/20: Заявлено 19.11.1999: Опубликовано 10.07.2000.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к устройствам для приготовления жидких зерновых кормов. Устройство содержит технологическую емкость, приемник компонентов с заслонкой, снабженной системой взвешивания, а также дозатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, насос, трехходовой кран. Дозатор снабжен бункерами для компонентов кормовой смеси. В технологической емкости установлен датчик температуры. Нагнетательный трубопровод связан с технологической емкостью последовательно через трехходовой кран, кавитатор и пассивный измельчитель. Корпус насоса, технологическая емкость, пассивный измельчитель, кавитатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы снабжены теплоизоляцией. Использование изобретения позволит обеспечить приготовление обогащенных каротином жидких кормовых смесей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для приготовления кормовых смесей, включающее технологическую емкость, приемник компонентов с заслонкой, дозатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, связанные с технологической емкостью, насос, трехходовой кран, отличающееся тем, что приемник компонентов с заслонкой смонтирован на технологической емкости, заслонка снабжена системой взвешивания, внутри технологической емкости установлен датчик температуры, а нагнетательный трубопровод связан с технологической емкостью последовательно через трехходовой кран, кавитатор и пассивный измельчитель, закрепленный на технологической емкости.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус насоса, технологическая емкость, пассивный измельчитель, кавитатор, всасывающий и нагнетательный трубопроводы снабжены теплоизоляцией, в пассивном измельчителе установлена сменная решетка, выполненная с возможностью регулирования по углу наклона и расстоянию от конца нагнетательного трубопровода, а дозатор снабжен бункерами для компонентов кормовой смеси.