Заметный подъем в животноводстве и птицеводстве в нашей стране привел к строительству новых комбикормовых заводов и реконструкции действующих. При увеличении объемов производства комбикормов значительно повышаются и требования к их качеству, которое является важным фактором улучшения зоотехнических и зооветеринарных показателей, особенно в связи с ростом продуктивности сельскохозяйственных животных, птицы.
Создание высокоэффективного комбикормового производства путем использования прогрессивных схем построения технологического процесса, внедрение передовых технологических приемов в переработке сырья и готовой продукции, энергосберегающего и эффективного отечественного оборудования, автоматических систем управления производством обусловило применение рациональных объемнопланировочных решений при проектировании и создании комбикормовых заводов в блочномодульном исполнении.
Блочномодульное исполнение технологического процесса характеризуется наличием в них базовых конструкций и агрегатируемых с ними других видов технологического оборудования, каждый из которых обладает совокупностью таких признаков, как функциональная определенность, конструктивная завершенность, принадлежность к соответствующему типоразмерному ряду. Инновационный подход в реализации блочно модульного принципа конструирования при создании высокоэффективных комбикормовых заводов в блочномодульном исполнении состоит в том, что он дает возможность уменьшить неоправданно расширенную номенклатуру машин, освоить модульные изделия и подчинить их присоединительные размеры некоторому размерному модулю. Применение этого принципа позволяет сократить сроки изготовления металлоконструкций, выполнения монтажа и освоения обслуживающим персоналом модульной техники и формирует предпосылки для создания широкого спектра специализированных производств, снизить себестоимость производства.
АО «НПЦ «ВНИИКП» (далее ВНИИКП) на основании многолетнего проведения научноисследовательских работ, изучения отечественных и зарубежных подходов к производству комбикормов и оснащения действующих и строящихся современных комбикормовых предприятий накопило значительный опыт по построению технологических схем, которые применяются нами в реализации проектов. При этом возможны различные варианты построения принципиальных схем технологического процесса производства комбикормов.
В основу блочномодульного принципа заложена порционная технологическая схема (рис.1). Основные линии: приема и очистки зернового, мучнистого сырья, шрота; дозирования неизмельченных компонентов; измельчения; одновременного дозирования белкового, минерального сырья, премикса и смешивания двух порций. Преимущества данной схемы: уменьшение количества дробилок и, как следствие, снижение удельной энергоемкости; сокращение протяженности транспортных линий; оперативный переход с рецепта на рецепт; эффективная переработка трудноизмельчаемых компонентов, повышается коэффициент использования оборудования за счет сокращения простоев при переходе с одного вида сырья на другой; улучшаются физикомеханические свойства смесей: увеличивается объемная масса, уменьшается количество мелкой фракции, частицы получаются более выровненные по крупности. Процессы дозирования и смешивания происходят в четко отлаженном автоматическом режиме. В настоящее время данная схема выбрана нами как приоритетная и широко используется на строящихся комбикормовых заводах.
Дозирование компонентов осуществляется на тензометрических весах с высокой точностью (класс точности 0,050,10). Для дозирования дорогостоящих микрокомпонентов нами разработан модуль микродозирования с погрешностью 1%, позволяющий вводить добавки в количестве 100 г на 1 т комбикорма и работающий в автоматическом режиме, полностью исключающем «человеческий фактор».
В качестве измельчающего оборудования применяются молотковые дробилки с горизонтальным или вертикальным расположением ротора. В последнее время все чаще устанавливаются молотковые дробилки с пневмосистемами, позволяющими снизить удельный расход электроэнергии на 2025% за счет уменьшения переизмельчения продукта и, как следствие, получить выровненный гранулометрический состав комбикорма по крупности.
Смешивание компонентов осуществляется в двухвальных лопастных смесителях с использованием эффективного «квазиневесомого» метода. Многолетняя практика специалистов ВНИИКП показала очевидное преимущество этих смесителей перед одновальными. При времени смешивания 1 минута стабильно обеспечивается однородность не менее 96-98%.
Ввод в комбикорма растительного масла, животного жира, мелассы и др. осуществляется при помощи автоматизированных линий ввода жидких компонентов, что позволяет повысить его питательную ценность, калорийность, энергоемкость, вкусовые достоинства и усвояемость. Принцип действия линии заключается в автоматизированном дозировании заданных доз (порционно или непрерывно). В линиях периодического действия для отбора заданной порции применяется весовое дозирование с использованием тензометрического датчика. В линиях непрерывного действия для подачи заданной порции применяется автоматическое объемное дозирование жидких компонентов на основе магистрального расходомера.
Особо надо отметить наш подход к вопросу решения проблемы ввода в комбикорма компонентов менее 1% (аминокислот, ферментов, стабилизаторов, витаминов, лекарственных препаратов и др.)
Нами создан модуль микродозирования, позволяющий вводить дозу 100 граммов на тонну комбикорма с погрешностью 1%, работающий в автоматическом режиме и полностью исключающий «человеческий фактор».
Существуют следующие методы специальной обработки в производстве комбикормов, которые мы используем при проектировании заводов:
- термомеханические: гранулирование, экструдирование, экспандированние;
- гидротермические: холодное или горячее кондиционирование, пропаривание с плющением;
- термические: сухой нагрев воздухом (конвективный), поджаривание (кондуктивный), конвективнокондуктивный, микронизация (обработка ИКлучами) с дальнейшим плющением.
Наиболее часто применяемым на практике методом специальной обработки является термомеханический: гранулирование, экструдирование, экспандированние. Для аспирации оборудования применяются высокоэффективные локальные фильтры с эффективностью очистки не менее 99,9%.
При строительстве и реконструкции комбикормовых заводов и цехов возможны различные варианты объемнопланировочных и конструктивных решений. Если у заказчика имеется невысокое одноэтажное здание, то предлагается плоскостная схема расположения линий. Такой вариант приемлем для предприятий производительностью до 10 т/ч. Если нет ограничений по высоте помещения, то, как правило, применяется вертикальный вариант блочномодульного или этажерочного исполнения.
Вот уже более чем 20 лет ВНИИКП для производства рассыпных комбикормов отдает предпочтение заводам производительностью от 5 до 30 т/ч в блочномодульном исполнении. Они оснащаются оборудованием собственного производства. Конструкция блочномодульных комбикормовых заводов (рис. 2) основана на компоновке модулей, состоящих из блоков, площадок, лестниц, технологического и транспортного оборудования.
Модули состоят из блоков, выполненных в виде металлических рам«контейнеров», с размерами L х B х H = 6,6 х 2,2 х 2,5 м; транспортируются на строительную площадку автомобильным и железнодорожным транспортом. В блоках устанавливается основное технологическое и транспортное оборудование.
Для примера на рисунках 3, 4, 5 и 6 приведены основные модули, образующие комбикормовый завод производительностью 15 т/ч. В частности, на рисунке 3 представлен пример сборки модуля основного дозирования зернового мучнистого сырья и шрота, состоящего из 10 блоков, а на рисунке 4 показан его собранный вариант; на рисунке 5 – модуль измельчения, состоящий из 5 блоков; на рисунке 6 – модуль дозирования белкового, минерального сырья, микродозирования и смешивания, состоящий из 5 блоков.
На заключительном этапе изготовления блоков с установкой основного технологического оборудования на производственной площадке ВНИИКП проводится контрольная сборка всех блоков по модулям. После этого блоки транспортируются на строительную площадку, на которой (при готовых фундаментах) в течение 710 рабочих дней собираются модули. Затем проводится монтаж обносных площадок, лестниц, ограждений, транспортного оборудования, самотеков, переходников, задвижек, клапанов, аспирационного оборудования, взрыворазрядителей и электротехнического оборудования. Одновременно для укрытия модулей возводится здание ангарного типа из легких металлоконструкций, обшитых по требованию заказчика профильным листом, или утепленный вариант с укрытием сэндвичпанелями. Ориентировочный срок монтажных работ составляет 4050 рабочих дней.
Наладка и пуск завода в эксплуатацию в автоматическом режиме с обучением обслуживающего персонала – 1520 рабочих дней. Продолжительность строительства такого завода от проектирования до пуска в эксплуатацию – 910 месяцев.
Сравнительный анализ строительства цеха рассыпных комбикормов в этажерочном и блочномодульном исполнении показывает, что при практически одинаковой стоимости оборудования стоимость строительномонтажных работ в цехе блочномодульного исполнения на 2025% меньше, чем в этажерочном исполнении, за счет уменьшения сроков и объема СМР, снижения металлоемкости, уменьшения габаритов здания комбикормового завода.
Все разработанные во ВНИИКП комбикормовые заводы полностью автоматизированы, начиная с операции приема сырья и до отпуска готовой продукции. Автоматизированная система управления построена на базе операторской ЭВМ (рис. 8). Режимы работы задаются при помощи компьютера, на котором установлен программный комплекс АСУТП, разработанный ВНИИКП. В рамках единого программнотехнического комплекса производится расчет оптимального рецепта комбикорма, его выработка, фиксация фактических результатов работы дозирующего оборудования, передача этих параметров в учетную бухгалтерскую программу (1С) и последующий бухгалтерский учет.
Эффективность такого комплексного подхода очевидна: максимальное использование преимуществ компьютерного оборудования, высокая достоверность информации, минимизация «человеческого фактора».
Все заводы разрабатываются нами в соответствии с нормами проектирования, правилами организации и ведения технологических процессов производства комбикормовой продукции, с соблюдением СНиП и требований Ростехнадзора по взрывопожарной безопасности.
За последние 25 лет ВНИИКП по индивидуальным требованиям заказчика успешно осуществил строительство новых и реконструкцию существующих более чем на восьмидесяти комбикормовых заводов и цехов производительностью от 2 до 30 т/ч по всей территории России и в странах ближнего и дальнего зарубежья.
Следует отметить, что, благодаря своему профессионализму и опыту работы, ВНИИКП собственными силами выполнят весь комплекс работ – от предпроектных разработок, проектирования, изготовления всего спектра технологического, транспортного оборудования, автоматизированных систем управления до монтажа, пусконаладки, обучения персонала – от лаборанта до ИТР, в таже гарантийное и постгарантийное обслуживание.
ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ.
"Сельская Сибирь" №6 (14) 2019
Создание высокоэффективного комбикормового производства путем использования прогрессивных схем построения технологического процесса, внедрение передовых технологических приемов в переработке сырья и готовой продукции, энергосберегающего и эффективного отечественного оборудования, автоматических систем управления производством обусловило применение рациональных объемнопланировочных решений при проектировании и создании комбикормовых заводов в блочномодульном исполнении.
Блочномодульное исполнение технологического процесса характеризуется наличием в них базовых конструкций и агрегатируемых с ними других видов технологического оборудования, каждый из которых обладает совокупностью таких признаков, как функциональная определенность, конструктивная завершенность, принадлежность к соответствующему типоразмерному ряду. Инновационный подход в реализации блочно модульного принципа конструирования при создании высокоэффективных комбикормовых заводов в блочномодульном исполнении состоит в том, что он дает возможность уменьшить неоправданно расширенную номенклатуру машин, освоить модульные изделия и подчинить их присоединительные размеры некоторому размерному модулю. Применение этого принципа позволяет сократить сроки изготовления металлоконструкций, выполнения монтажа и освоения обслуживающим персоналом модульной техники и формирует предпосылки для создания широкого спектра специализированных производств, снизить себестоимость производства.
АО «НПЦ «ВНИИКП» (далее ВНИИКП) на основании многолетнего проведения научноисследовательских работ, изучения отечественных и зарубежных подходов к производству комбикормов и оснащения действующих и строящихся современных комбикормовых предприятий накопило значительный опыт по построению технологических схем, которые применяются нами в реализации проектов. При этом возможны различные варианты построения принципиальных схем технологического процесса производства комбикормов.
В основу блочномодульного принципа заложена порционная технологическая схема (рис.1). Основные линии: приема и очистки зернового, мучнистого сырья, шрота; дозирования неизмельченных компонентов; измельчения; одновременного дозирования белкового, минерального сырья, премикса и смешивания двух порций. Преимущества данной схемы: уменьшение количества дробилок и, как следствие, снижение удельной энергоемкости; сокращение протяженности транспортных линий; оперативный переход с рецепта на рецепт; эффективная переработка трудноизмельчаемых компонентов, повышается коэффициент использования оборудования за счет сокращения простоев при переходе с одного вида сырья на другой; улучшаются физикомеханические свойства смесей: увеличивается объемная масса, уменьшается количество мелкой фракции, частицы получаются более выровненные по крупности. Процессы дозирования и смешивания происходят в четко отлаженном автоматическом режиме. В настоящее время данная схема выбрана нами как приоритетная и широко используется на строящихся комбикормовых заводах.
Дозирование компонентов осуществляется на тензометрических весах с высокой точностью (класс точности 0,050,10). Для дозирования дорогостоящих микрокомпонентов нами разработан модуль микродозирования с погрешностью 1%, позволяющий вводить добавки в количестве 100 г на 1 т комбикорма и работающий в автоматическом режиме, полностью исключающем «человеческий фактор».
В качестве измельчающего оборудования применяются молотковые дробилки с горизонтальным или вертикальным расположением ротора. В последнее время все чаще устанавливаются молотковые дробилки с пневмосистемами, позволяющими снизить удельный расход электроэнергии на 2025% за счет уменьшения переизмельчения продукта и, как следствие, получить выровненный гранулометрический состав комбикорма по крупности.
Смешивание компонентов осуществляется в двухвальных лопастных смесителях с использованием эффективного «квазиневесомого» метода. Многолетняя практика специалистов ВНИИКП показала очевидное преимущество этих смесителей перед одновальными. При времени смешивания 1 минута стабильно обеспечивается однородность не менее 96-98%.
Ввод в комбикорма растительного масла, животного жира, мелассы и др. осуществляется при помощи автоматизированных линий ввода жидких компонентов, что позволяет повысить его питательную ценность, калорийность, энергоемкость, вкусовые достоинства и усвояемость. Принцип действия линии заключается в автоматизированном дозировании заданных доз (порционно или непрерывно). В линиях периодического действия для отбора заданной порции применяется весовое дозирование с использованием тензометрического датчика. В линиях непрерывного действия для подачи заданной порции применяется автоматическое объемное дозирование жидких компонентов на основе магистрального расходомера.
Особо надо отметить наш подход к вопросу решения проблемы ввода в комбикорма компонентов менее 1% (аминокислот, ферментов, стабилизаторов, витаминов, лекарственных препаратов и др.)
Нами создан модуль микродозирования, позволяющий вводить дозу 100 граммов на тонну комбикорма с погрешностью 1%, работающий в автоматическом режиме и полностью исключающий «человеческий фактор».
Существуют следующие методы специальной обработки в производстве комбикормов, которые мы используем при проектировании заводов:
- термомеханические: гранулирование, экструдирование, экспандированние;
- гидротермические: холодное или горячее кондиционирование, пропаривание с плющением;
- термические: сухой нагрев воздухом (конвективный), поджаривание (кондуктивный), конвективнокондуктивный, микронизация (обработка ИКлучами) с дальнейшим плющением.
Наиболее часто применяемым на практике методом специальной обработки является термомеханический: гранулирование, экструдирование, экспандированние. Для аспирации оборудования применяются высокоэффективные локальные фильтры с эффективностью очистки не менее 99,9%.
При строительстве и реконструкции комбикормовых заводов и цехов возможны различные варианты объемнопланировочных и конструктивных решений. Если у заказчика имеется невысокое одноэтажное здание, то предлагается плоскостная схема расположения линий. Такой вариант приемлем для предприятий производительностью до 10 т/ч. Если нет ограничений по высоте помещения, то, как правило, применяется вертикальный вариант блочномодульного или этажерочного исполнения.
Вот уже более чем 20 лет ВНИИКП для производства рассыпных комбикормов отдает предпочтение заводам производительностью от 5 до 30 т/ч в блочномодульном исполнении. Они оснащаются оборудованием собственного производства. Конструкция блочномодульных комбикормовых заводов (рис. 2) основана на компоновке модулей, состоящих из блоков, площадок, лестниц, технологического и транспортного оборудования.
Модули состоят из блоков, выполненных в виде металлических рам«контейнеров», с размерами L х B х H = 6,6 х 2,2 х 2,5 м; транспортируются на строительную площадку автомобильным и железнодорожным транспортом. В блоках устанавливается основное технологическое и транспортное оборудование.
Для примера на рисунках 3, 4, 5 и 6 приведены основные модули, образующие комбикормовый завод производительностью 15 т/ч. В частности, на рисунке 3 представлен пример сборки модуля основного дозирования зернового мучнистого сырья и шрота, состоящего из 10 блоков, а на рисунке 4 показан его собранный вариант; на рисунке 5 – модуль измельчения, состоящий из 5 блоков; на рисунке 6 – модуль дозирования белкового, минерального сырья, микродозирования и смешивания, состоящий из 5 блоков.
На заключительном этапе изготовления блоков с установкой основного технологического оборудования на производственной площадке ВНИИКП проводится контрольная сборка всех блоков по модулям. После этого блоки транспортируются на строительную площадку, на которой (при готовых фундаментах) в течение 710 рабочих дней собираются модули. Затем проводится монтаж обносных площадок, лестниц, ограждений, транспортного оборудования, самотеков, переходников, задвижек, клапанов, аспирационного оборудования, взрыворазрядителей и электротехнического оборудования. Одновременно для укрытия модулей возводится здание ангарного типа из легких металлоконструкций, обшитых по требованию заказчика профильным листом, или утепленный вариант с укрытием сэндвичпанелями. Ориентировочный срок монтажных работ составляет 4050 рабочих дней.
Наладка и пуск завода в эксплуатацию в автоматическом режиме с обучением обслуживающего персонала – 1520 рабочих дней. Продолжительность строительства такого завода от проектирования до пуска в эксплуатацию – 910 месяцев.
Сравнительный анализ строительства цеха рассыпных комбикормов в этажерочном и блочномодульном исполнении показывает, что при практически одинаковой стоимости оборудования стоимость строительномонтажных работ в цехе блочномодульного исполнения на 2025% меньше, чем в этажерочном исполнении, за счет уменьшения сроков и объема СМР, снижения металлоемкости, уменьшения габаритов здания комбикормового завода.
Все разработанные во ВНИИКП комбикормовые заводы полностью автоматизированы, начиная с операции приема сырья и до отпуска готовой продукции. Автоматизированная система управления построена на базе операторской ЭВМ (рис. 8). Режимы работы задаются при помощи компьютера, на котором установлен программный комплекс АСУТП, разработанный ВНИИКП. В рамках единого программнотехнического комплекса производится расчет оптимального рецепта комбикорма, его выработка, фиксация фактических результатов работы дозирующего оборудования, передача этих параметров в учетную бухгалтерскую программу (1С) и последующий бухгалтерский учет.
Эффективность такого комплексного подхода очевидна: максимальное использование преимуществ компьютерного оборудования, высокая достоверность информации, минимизация «человеческого фактора».
Все заводы разрабатываются нами в соответствии с нормами проектирования, правилами организации и ведения технологических процессов производства комбикормовой продукции, с соблюдением СНиП и требований Ростехнадзора по взрывопожарной безопасности.
За последние 25 лет ВНИИКП по индивидуальным требованиям заказчика успешно осуществил строительство новых и реконструкцию существующих более чем на восьмидесяти комбикормовых заводов и цехов производительностью от 2 до 30 т/ч по всей территории России и в странах ближнего и дальнего зарубежья.
Следует отметить, что, благодаря своему профессионализму и опыту работы, ВНИИКП собственными силами выполнят весь комплекс работ – от предпроектных разработок, проектирования, изготовления всего спектра технологического, транспортного оборудования, автоматизированных систем управления до монтажа, пусконаладки, обучения персонала – от лаборанта до ИТР, в таже гарантийное и постгарантийное обслуживание.
В. Афанасьев, др техн. наук, Е. Орлов, канд. техн. наук, И. Богомолов, канд. техн. наук
ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ.
"Сельская Сибирь" №6 (14) 2019