Технологический расчет поточных линий приготовления, транспортировки и раздачи кормов

Порядок технологического расчета поточных линий приготовления, транспортировки и раздачи текучих кормов рассмотрим применительно к свинооткормочному комплексу, в рацион кормления свинопоголовья которого входят пищевые отходы, комбикорма и травяная мука.

Суточную норму расхода 1-го вида корма на 1 голову обозначим через q_t кг/сут. гол, тогда суточный расход по видам кормов будем иметь: пищевых отходов - q₁, комбикормов - q₂, травяной муки - кг/сут. гол.

Количество свиней на откорме (одна расчетная группа) обозначим через n.

При этих обозначениях суточный расход 1-го вида корма на поголовье составит:

Суточный расход всех видов кормов на одну голову - q_{сут. к.} с учетом их питательной ценности и выраженный в кормовых единицах - к. е., составит:

здесь К количество всех видов кормов;

E₁ - количество кормовых единиц в 1 кг 1-го вида корма.

Суточный расход кормовых единиц на все поголовье свиней составит:

Годовой расход данного вида корма Q_i год на все поголовье свинооткормочной фермы составит:

здесь K₀ - кратность оборота откормочного поголовья, т. е, сколько партий пройдут откорм в течение года. Для расчета можно принять K₀=3.

D₀ - длительность периода откорма в днях.

Годовая потребность в кормах для репродукторных, племенных и ферм с законченным циклом определяется как сумма потребностей в кормах для всех групп свиней, содержащихся на ферме.

Потребность в кормах для каждой группы свиней определяется умножением суточного рациона на 1 голову на продолжительность зимнего и летнего периода в днях для конкретных климатических условий и на среднегодовое количество свиней в группе, предусмотренное оборотом стада.

Учет расхода кормовых единиц по группе животных дает возможность определить экономические показатели работы животноводов и организовать соревнование за экономное расходование кормов, добиваясь более высокой оплаты затраченных кормов на центнер привеса свиней на откорме.

Суточные расходы по видам кормов (Q_icут.) представляют собой среднесуточные объемы работ или загрузку технологических линий кормоцеха. Производительность любой линии должна быть выше среднесуточного объема и определяется по максимальному расходу кормов в наиболее напряженные периоды года. Так, например, суточный расход пищевых отходов зависит от поступления их в хозяйства из города и колеблется в течение года. Не-равномерность сбора пищевых отходов оценивается коэффициентом α_п.о., который при среднегодовом уровне сбора имеет значение α_п.о.=1, при максимальном (сентябрь-декабрь) α_{п.о.макс.}=1,3-1,5 и при минимальном (июнь-август) α_{п.о.мин.}=0,4÷0,5 (по Ленинграду). Встречающиеся колебания в поступлении пищевых отходов компенсируются регулируемым расходом комбикормов (по питательности).

Требуемая производительность линии пищевых отходов W_п.о. для небольших ферм определяется с учетом кратности кормления (К_p=2÷3) и допустимого зоотехническими требованиями времени (T₃₀₀=1÷2 часа), в течение которого данный вид корма должен быть подготовлен до скармливания животным.

С учетом отмеченного, производительность поточной линии приготовления пищевых отходов определяется по формуле:

Экономически более эффективно организовать кормление свиней по сдвинутому графику в течение всей смены.

В этом случае пищевые отходы приготавливают циклично, причем длительность цикла обусловлена емкостью котлов-стерилизаторов и длительностью транспортировки порции готового корма из варочного котла в промежуточный бункер-накопитель, где пищевые отходы охлаждаются.

Тогда требуемая производительность линии пищевых отходов определится по формуле:

где Q_{п.о. порц} - вес порции корма, определяемый емкостью варочного котла, кг;

K_z - количество циклов тепловой обработки (варок) в час, ц/ч.

В свинооткормочном комбинате "Новый свет" время стерилизации пищевых отходов составляет 40 мин при давлении пара 1,8-2,5 кгс/см² и температуре 120-130°С, а время цикла - 55-60 мин.

Загрузка или требуемая производительность поточной линии сухих кормов W_c.к. (комбикорм и травяная мука) определяется по формуле:

где T_с.к. - время обработки сухих кормов в смену, ч;

n_см - число смен работы кормоцеха в сутки.

В условиях промышленного свинокомплекса комбикорма, строго говоря, не приготовляются, а только лишь транспортируются из склада комбикормов и дозируются в смеситель, так как на комбинат они поступают с предприятий комбикормовой промышленности готовыми. Поэтому время работы линии сухих кормов T_с.к. будет определяться графиком работы кормоцеха и для одной порции составит несколько минут при загрузке смесителя. И вместо числа смен в сутки n_см следует принимать в расчет число кормлений свиней и число циклов работы смесителей, так как режим выдачи сухих кормов непосредственно связан с технологией приготовления пищевых отходов, т. е. с режимом работы смесителей.

Для получения готового корма установленной влажности в смеситель добавляют строго определенное количество воды. Чтобы определить, сколько воды требуется добавить, надо вначале найти количество сухого вещества во всех компонентах приготавливаемой кормосмеси.

В общем случае суточное количество сухого вещества в кормовом рационе определится по формуле:

где В₁, В₂, ... В_к - влажность ингредиентов кормосмеси, %.

Суточное количество готового корма - Q_г.к.сут влажностью B_г.к. составит:

Влажность В_г.к. готового корма устанавливается зоотехническими требованиями или заданием на проектирование (В_г.к.=78-80%).

Требуемая производительность линии приготовления жидких кормов W_г.к., включающих пищевые отходы, определяется с учетом допустимого времени Т₃₀₀ на подготовку скоропортящихся кормов и составит:

При этом суммарная емкость смесителей определится по формуле:

где γ_г.к. - объемная масса готового корма, кг/м³, при

φ - коэффициент заполнения смесителя, обычно принимаемый φ = 0,80-0,85;

n_ц.см - количество циклов работы одного смесителя в час.

Для определения возможного числа циклов работы смесителя необходимо знать длительность одного цикла смешивания t_ц.см по формуле:

где t_загр - время загрузки смесителя, в общем случае равное

Здесь t_п.⁰ - время загрузки пищевых отходов, с;

t_кк - время загрузки комбикормов, с;

t_т.^м - время загрузки травяной муки, с. Время загрузки одного смесителя пищевыми отходами составит:

где V_см - емкость смесителя, м³;

F_пр - площадь поперечного сечения трубы диаметром d, м²;

v_п.о - средняя скорость движения горячих пищевых отходов по трубе, примерно равная 0,9-1,1 м/с.

Время загрузки комбикорма в смеситель составит:

где Q_{кк порц} - порция комбикорма для одного замеса, кг;

W_в.д - производительность весового дозатора, т/ч.

Аналогичное время загрузки порции травяной муки составит:

где W_доз - производительность дозатора травяной муки, т/ч.

Фактически время загрузки следует принимать равным:

так как загрузка комбикормов и травяной муки возможна при работающем смесителе, т. е. операции загрузки и смешивания совмещаются во времени.

Количество возможных циклов одного смесителя в сутки при двухсменной работе (T_см = 8 ч) составит:

Загрузка или пропускная способность линии транспортировки готовых кормов в свинарники определяется производительностью пневмогидротранспортной установки W_т.у., которая рассчитывается по формуле:

где V_к.п. - емкость камерного питателя, м³;

n_ц.тр - количество циклов транспортирования в час, ц/ч. Емкость камерного питателя (продувочного котла) определяется по формуле:

где q_{г. к. сут} - суточная дача готового корма на одну свинью, кг;

n_св - наибольшее количество свиней в свинарнике, обслуживаемом камерным питателем;

K_р - кратность кормлений;

γ_{г. к} - объемная масса готового корма, кг/м³;

Z_бд - количество бункеров-накопителей или бункеров-дозаторов на одном свинарнике;

φ_{к. п} = 0,95 - коэффициент заполнения продувочного котла.

Время одного цикла складывается из времени подготовительно-заключительных операций и времени транспортирования кормов.

Емкость бункера-накопителя, установленного в свинарнике и предназначенного для раздачи кормов самотеком или путем поддавливания сжатым воздухом, определяется сто формуле:

где n_св - количество свиней, обслуживаемых из одного бункера;

φ_бн - коэффициент заполнения бункера-накопителя, равный 0,65-0,70.

Размеры кормушек и фронт кормления свиней принимаются исходя из норм технологического проектирования предприятий по производству свинины на промышленной основе (табл. 7).

Таблица 7. Размеры кормушек и поилок и фронт кормления и поения свиней

(Примечания: 1. Отклонения от указанных в таблице размеров допускаются в пределах 5".

2. Обшую длину кормушек (фронт кормления) следует определять из расчета кормления в одну смену - одна голова на одно кормо-место, а для откормочного поголовья - до двух голов на одно кормо-место. При постоянном доступе сниней к сухим кормам допускается принимать 3-4 головы на одно кормо-место.)

Суммарная емкость групповых кормушек в свинарнике должна быть больше емкости бункера-накопителя.

Время заполнения групповых кормушек, т. е. время разгрузки корма из одного бункера-накопителя составит:

где φ_корм - коэффициент заполнения кормушек, равный 0,5-0,6;

F_тр - площадь поперечного сечения отвода распределительного кормопровода, м²;

υ_пер - средняя скорость перемещения корма по распределительному кормопроводу (при раздаче кормов с "поддавливанием"), V_пер=0,8-0,9 м/с.

Пропускная способность линии раздачи жидких кормов W_разд определяется по формуле:

Емкость складов для хранения запаса кормов принимается в соответствии с нормами технологического проектирования свинокомплексов (табл. 8).

Таблица 8. Нормативы запаса кормов на предприятиях по производству свинины