НПЦ «ВНИИКП»: высокоэффективные комбикормовые заводы в блочно-модульном исполнении для всех видов животных и птиц

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.

В. Афанасьев, д­р техн. наук, Е. Орлов, канд. техн. наук, И. Богомолов, канд. техн. наук

ПРИГЛАШАЕМ К СОВМЕСТНОМУ СОТРУДНИЧЕСТВУ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ КОМБИКОРМОВЫХ ЗАВОДОВ ДЛЯ ВСЕХ ПОЛОВОЗРАСТНЫХ ГРУПП
ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ.

"Сельская Сибирь" №6 (14) 2019