Конструирование и расчет устройств для сушки куриного помета - Статья

Сушка куриного помета в специализированных птицеводческих хозяйствах на основе достижений науки и техники, как показывает опыт отдельных передовых птицеводческих хозяйств, позволяет улучшить экономические показатели таких предприятий [1,2,3]. В современном отечественном птицеводстве развиваются новые направления по созданию организаций с высоким уровнем обеспеченности устройства сушки куриного помета и единым технологическим замкнутым циклом. Сушка куриного помета позволяет получить около 10 млн. сухого помета, что практически сократит до минимума дефицит кормовое белка в стране. При этом технология промышленного сушки куриного помета уже зарекомендовало себя как важное звено в общей технологии птицефабрик. Описание устройства сушки куриного помета (рисунок.1, рисунок 2, рисунок 3, рисунок 4) представлена в работе [10].

Сушка куриного помета в специализированных птицеводческих хозяйствах на основе достижений науки и техники, как показывает опыт отдельных передовых птицеводческих хозяйств, позволяет улучшить экономические показатели таких предприятий [1,2,3].

В современном отечественном птицеводстве развиваются новые направления по созданию организаций с высоким уровнем обеспеченности устройства сушки куриного помета и единым технологическим замкнутым циклом.

Сушка куриного помета позволяет получить около 10 млн. сухого помета, что практически сократит до минимума дефицит кормовое белка в стране. С этой стороны сушка помета заслуживает самого пристального внимания и изучения. При этом технология промышленного сушки куриного помета уже зарекомендовало себя как важное звено в общей технологии птицефабрик.

Переработка птичьего помета освобождает часть производства удобрений для сельского хозяйства. Поэтому конструирование и расчет оборудования сушки куриного помета и их внедрение задача актуальная.

1. Разработка конструкции устройств сушки куриного помета

Описание устройства сушки куриного помета (рисунок.1, рисунок 2, рисунок 3, рисунок 4) представлена в работе [10].

Рисунок 1 Сушильный шкаф

Рисунок 2 Сушильный шкаф в разрезе

Рисунок 3 Конструкция рабочего органа сушильного шкафа

Рисунок 4 Скрученная полоса

Предлагаемая конструкция сушильного шкафа обеспечивает сокращение производственных площадей.

2. Тепловой расчет. Выбор параметров сушильного устройства

Суточный выход влажного помета (примерный выход в сутки от одной курицы 240 г) от 50000 голов кур составляет 12т. (G1).

Влажность помета до сушки W1 = 78 %, влажность сухого помета W2=10 %.

Количество сухого помета, получаемого из сушильного устройств: G2= G1 = 12 = 12 = 3.0 т.

Количество влаги, которое необходимо испарить в сутки, при 3-х сменной работе: Wобщ = G1 - G2 = 12 - 3 = 9 т, Производительность сушильного устройства за 1 ч.

W = = 375 кг/час, Удельный расход сушильного агента на 1кг. испаренной влаги l = , где d1 и d2 влагосодержание агента сушки (из диаграммы 1) [5].

Температура на входе в сушильный барабан T1 = 8500С, на выходе - Т2 = 1200С, d1 = 15 г/кг; d2 = г/кг.

Отсюда l = = 3.5 г/кг, Общее количество воздуха, необходимое для обеспечения удаления влаги: L = l · W = 3,5 · 375 = 1312 кг/час, Для перевода в м 3/ч умножаем на 1,24: 1312 · 1,24 = 1627 m3/ч, Количество воздуха, необходимое для сгорания 1кг. жидкого топлива (теплота сгорания жидкого топлива Qнр в зависимости от его вида берется из справочника [3] - 9800 КДЖ/кг). Коэффициент избытка воздуха по рекомендациям ВТИ принимается равным 1,42.

Теоретический расход воздуха на сжигание 1 кг. мазута:

Расход тепла на сушку определяется по формуле:

где i1- i0 разность теплосодержаний, которую находят из диаграммы I-d.

Температура газов на входе в сушильное устройство и выходе равна:

= 960 - 40 = 920

Расход тепла на нагрев помета:

где С - теплоемкость помета 0,42 КДЖ/кг.град;

- температура помета до сушки, 15С.

- температура помета после сушки, 750С;

Потери тепла в окружающую среду через стоики сушильного устройства принимаются равными - 52 КДЖ/кг влаги [5]. Для данной производительности эти потери составляют: 50·375=0,193·105 , Уравнение теплового баланса:

Расход топлива, необходимого для получения требуемого количества тепла:

где 4,2 - коэффициент, учитывающий перевод ккал в КДЖ.

Диаметр сушильного барабана:

где - объем газов, выходящих из сушильного устройства, 1627 м3/ч;

- скорость газов на выходе из барабана, 2,5 м/с;

Из конструктивных соображений принимаем

Конструктивный объем сушильного устройства (барабана)

где - объемный коэффициент теплоотдачи применяется 1060 КДЖ/м3град.

- средняя логарифмическая разность температур между газом и пометом принимается равной 1960 С.

Длина сушильного устройства (барабана).

Объем топочного устройства где Q/V - видимое тепловое топочного пространства для мазута, принимается 10*106 КДЖ/м3.

Отсюда

Следовательно, объем топочной камеры для данного сушильного устройства составляет (должен составлять) не менее 1,5 м3. В процессе проведения исследований были созданы инновационные технологии и устройства не только для сушки куриного помета [4, 6, 7, 8], но и сыпучих материалов сельскохозяйственного назначения [9, 11, 12, 13].

1. Малофеев В.И. Технология безотходного производства в птицеводстве / В. И. Мелофеев - Москва: Агропромиздат, 1986. - 176 с. : ил

2. Грицаенко В. И. Механизация и автоматизация птицеводства / В. И. Грицаенко, В.И. Приходченко - Киев: Высшая школа, 1987. - 271 с.

3. Кива, А. А. Машины и оборудование для птицеводства справочник / А. А. Кива, В. М. Лукьянов, Ю. Н. Сухарев - М.: Агропромиздат, -1987. - 239 c. ил.

4. Пат. 2027130. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/04. Сушилка для куриного помета / Г. В. Серга, К. В. Филин ; заявитель и патентообладатель Г. В. Серга, К. В. Филин; ? № 5005024/06; заявл.10.09.1991; опубл. 20.01.1995, бюл. №2. ? 3 с. : ил.

5. Лурье М. Ю. Сушильное дело / М. Ю. Лурье - М. Госэнергоиздат, 1948. - 711 с.

6. Пат. 1831935. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/00, C 05 F 3/06. Способ сушки куриного помета и устройства для его осуществления / Г. В. Серга, Е. М. Злотник; заявитель и патентообладатель Г. В. Серга; ? № 4748187/15; заявл.31.07.1989; опубл. 31.07.1989.

7. Пат. 1768039. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/00, C 05 F 3/06, A 01 K 29/00. Устройства для сушки куриного помета / Г. В. Серга, К. В. Филин, А. А. Гембом, Ф. Н. Хомерики ; заявитель и патентообладатель Г. В. Серга, К. В. Филин; ? № 4881144/15 ; заявл.15.11.1990; опубл. 07.10.1992, бюл. №37. ? 3 с. : ил.

8. Пат. 2569570. Российская Федерация, МПК C 05 F 3/06. Устройства для сушки куриного помета / Г. В. Серга, А. Ю. Марченко; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет ; ? № 2014139375/13; заявл.29.09.2014; опубл. 27.11.2015, бюл. №33. ? 3 с. : ил.

9. Пат. 2259526. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/04. Устройство для непрерывной сушки сыпучих материалов / Г. В. Серга, Д.В. Квиткин, А. В. Фоменко, Н. Н. Довжикова; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет ; ? № 2004104792/06; заявл.18.02.2004; опубл. 27.08.2005, бюл. №24. ? 3 с. : ил.

10. Пат. 2237223. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/04. Устройство для непрерывной сушки сыпучих материалов / Г. В. Серга, Л. Н. Луговая, Н. Н. Довжикова, Ф. Ф. Кремянский; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет ; ? № 2002130879/06; заявл.18.11.2002; опубл. 10.06.2004, бюл. №16. ? 3 с. : ил.

11. Пат. 2276762. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/04. Устройство для непрерывной сушки сыпучих материалов / Г. В. Серга, Н. Н. Довжикова, Л. Н. Луговая, Ф. Ф. Кремянский; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет ; ? № 200434317/06; заявл.24.11.2004; опубл. 20.05.2006, бюл. №14. ? 3 с. : ил.

12. Пат. 2458299. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/04. Устройство для непрерывной сушки сыпучих материалов / К.А. Белокур, В. Д. Таратута, Г. В. Серга; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет ; ? № 201105214/06; заявл.11.02.2011; опубл. 10.08.2012, бюл. №22. ? 3 с. : ил.

13. Пат. 2568347. Российская Федерация, МПК F 26 B 11/04. Устройство для непрерывной сушки сыпучих материалов / А. Ю. Марченко, Г. В. Серга; заявитель и патентообладатель Кубанский государственный аграрный университет ; ? № 201105214/06; заявл.16.09.2014; опубл. 20.11.2015, бюл. №32. ? 3 с. : ил.

References

1. Malofeev V.I. Tehnologija bezothodnogo proizvodstva v ptice- vodstve / V. I. Melofeev - Moskva: Agropromizdat, 1986. - 176 s. : il

2. Gricaenko V. I. Mehanizacija i avtomatizacija pticevodstva / V. I. Gricaenko, V.I. Prihodchenko - Kiev: Vysshaja shkola, 1987. - 271 s.

3. Kiva, A. A. Mashiny i oborudovanie dlja pticevodstva spravochnik/ A. A. Kiva, V. M. Luk"janov, Ju. N. Suharev - M.: Agropromizdat, -1987. - 239 c. il.

4. Pat. 2027130. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/04. Sushilka dlja kurinogo pometa / G. V. Serga, K. V. Filin ; zajavitel" i patentoobladatel" G. V. Serga, K. V. Filin; ? № 5005024/06; zajavl.10.09.1991; opubl. 20.01.1995, bjul. №2. ? 3 s. : il.

5. Lur"e M. Ju. Sushil"noe delo / M. Ju. Lur"e - M. Gosjenergoizdat, 1948. - 711 s.

6. Pat. 1831935. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/00, C 05 F 3/06. Sposob sushki kurinogo pometa i ustrojstva dlja ego osushhestvlenija / G. V. Serga, E. M. Zlotnik; zajavitel" i patentoobladatel" G. V. Serga; ? № 4748187/15; zajavl.31.07.1989; opubl. 31.07.1989.

7. Pat. 1768039. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/00, C 05 F 3/06, A 01 K 29/00. Ustrojstva dlja sushki kurinogo pometa / G. V. Serga, K. V. Filin, A. A. Gembom, F. N. Homeriki ; zajavitel" i patentoobladatel" G. V. Serga, K. V. Filin; ? № 4881144/15 ; zajavl.15.11.1990; opubl. 07.10.1992, bjul. №37. ? 3 s. : il.

8. Pat. 2569570. Rossijskaja Federacija, MPK C 05 F 3/06. Ustrojstva dlja sushki kurinogo pometa / G. V. Serga, A. Ju. Marchenko; zajavitel" i patentoobladatel" Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet ; ? № 2014139375/13; zajavl.29.09.2014; opubl. 27.11.2015, bjul. №33. ? 3 s. : il.

9. Pat. 2259526. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/04. Ustrojstvo dlja nepreryvnoj sushki sypuchih materialov / G. V. Serga, D.V. Kvitkin, A. V. Fomenko, N. N. Dovzhikova; zajavitel" i patentoobladatel" Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet ; ? № 2004104792/06 ; zajavl.18.02.2004; opubl. 27.08.2005, bjul. №24. ? 3 s. : il.

10. Pat. 2237223. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/04. Ustrojstvo dlja nepreryvnoj sushki sypuchih materialov / G. V. Serga, L. N. Lugovaja, N. N. Dovzhikova, F. F. Kremjanskij; zajavitel" i patentoobladatel" Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet ; ? № 2002130879/06; zajavl.18.11.2002; opubl. 10.06.2004, bjul. №16. ? 3 s. : il.

11. Pat. 2276762. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/04. Ustrojstvo dlja nepreryvnoj sushki sypuchih materialov / G. V. Serga, N. N. Dovzhikova, L. N. Lugovaja, F. F. Kremjanskij; zajavitel" i patentoobladatel" Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet; ? № 200434317/06 ; zajavl.24.11.2004; opubl. 20.05.2006, bjul. №14. ? 3 s. : il.

12. Pat. 2458299. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/04. Ustrojstvo dlja nepreryvnoj sushki sypuchih materialov / K.A. Belokur, V. D. Taratuta, G. V. Serga; zajavitel" i patentoobladatel" Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet ; ? № 201105214/06; zajavl.11.02.2011; opubl. 10.08.2012, bjul. №22. ? 3 s. : il.

13. Pat. 2568347. Rossijskaja Federacija, MPK F 26 B 11/04. Ustrojstvo dlja nepreryvnoj sushki sypuchih materialov / A. Ju. Marchenko, G. V. Serga; zajavitel" i patentoobladatel" Kubanskij gosudarstvennyj agrarnyj universitet ; ? № 201105214/06; zajavl.16.09.2014; opubl. 20.11.2015, bjul. №32. ? 3 s. : il.

Размещено на .ru