Экспандирование и экструдирование

 В  самом рабочем органе осуществляется выдавливание экструдата через формирующую фильеру. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Экструдер Е-150 
 

 

Технические характеристики:

Производительность, кг/час до                        150

Потребляемая  мощность, кВт/час                     19

Длина, мм                                                        1700

Ширина, мм                                                750

Высота, мм                                                        2000

Масса, кг                                                        700 

    Эта машина предназначена для производства комбикормов для сельскохозяйственных и домашних животных и птицы с повышенной усваиваемостью и очисткой от вредных микроорганизмов и веществ.

   Экструдер позволяет перерабатывать зерно и крупу пшеницы, ржи, кукурузы, ячменя, тритикале и бобовых (гороха, люпина, др.). 
 

Применение  этого экструдера позволяет: 

• производить высококачественный комбикорм
• экономить до 40 % зерна при кормлении животных
• эффективно использовать доступное сырье
• контролировать качество применяемого комбикорма
• очищать некондиционное сырье от микроорганизмов

 

Принцип работы данного экструдера следующий: 

 

Из загрузочного бункера зерно при помощи вибро-питателя подается в рабочий орган экструдера. Сырье из бункера питателем подается в приемную воронку рабочего органа. Подача сырья регулируется изменением частоты колебаний в вибро-питателе. В воронке установлен магнитоулавливатель металических частиц.

    В самом рабочем органе осуществляется выдавливание массы через формирующую фильеру. 

  

2. Экспандирование.

 

Экспандирование - гидротермическая обработка корма  с помощью экспандера, позволяющая  получить экспандированный структурированный  комбикорм готовый к скармливанию  в виде крупки без гранулирования.

    При экспандировании комбикорма подвергаются температурной обработке от 80 до 130ºС и давлению до 4000Мпа в зависимости от вида комбикорма, но всего лишь на очень короткий период, так как общая продолжительность прохождения продукта через экспандер составляет не более шести секунд. Такие параметры обработки, как влажность, температура, давление  и расход воздействуют в экспандере на зоотехнические и физические характеристики корма, а установленные затем устройства для измельчения – такие как, структуратор или вальцовый станок, обеспечивают требуемую структуру и размеры частиц комбикорма.  Основная задача экспандирования - получить однородную продукцию с узким диапазоном крупности. 

Основные  преимущества экспандата: 

•         Крупка в отличии от гранул  не настолько тверда, поэтому не травмирует пищевод и желудок животных;
•         Экспандат крупнозернист, поэтому не образует пыли и тем самым не вызывает налипания на органы пищеварения и дыхания;
•         Экспандат сохраняет стабильность и устойчивость при транспортировке;
•         Экспандат имеет большую поверхность частиц и пористую структуру, что обеспечивает более  легкое проникновение желудочного сока и собственных ферментов в экспандат;
•         При использовании экспандата более высокая гигиена   комбикормов;

 

•         При использовании  экспандата  уменьшается  расход комбикормов на 9%;
•         Коэффициент использования экспандированного комбикорма на 1 кг. привеса по сравнению с рассыпными комбикормами увеличивается на 9%;
•         При использовании экспандата больший прирост в весе животных;
•         При использовании экспандата лучшее состояние помещений для содержания   животных;
•         При использовании экспандата низкий уровень падежа животных;
•         При использовании экспандата лучшее качество мяса;
•         Процесс экспандирования увеличивает срок хранения комбикормов.

 

      Учеными многих стран мира проводился ряд исследований, доказывающих преимущественные свойства экспандата. Одно из исследований касалось расщепления крахмала при экспандировании . Расщепление крахмала улучшает пищеварение у животных.  Вопрос расщепления крахмала наиболее актуален для поросят. Большая доля расщепленного крахмала позволяет поросятам переваривать крахмал еще до его поступления в толстую кишку – тем самым устраняется причина возникновения поноса, а стабилизация желудочно-кишечного тракта особенно важна для маленьких животных.    

     Короткое, но интенсивное воздействие тепла, влаги и высокого давления во время экспандирования эффективно для уничтожения сальмонелл и других патогенных бактерий, грибков и плесени. Принцип обеззараживания основывается не только на тепловой обработке, но и на динамическом воздействии во время прохождения продукта через рабочую зону экспандера. 

        Принцип действия экспандера аналогичен экструдеру, но отличается выпрессовыванием полученной смеси через автоматически регулируемое кольцевое сопло вместо проталкивания сквозь матрицу с фиксированной площадью отверстий (фильер). Экспандирование кормового сырья осуществляется при повышенной до 35% влажности против 27% при  экструдировании. Выходной продукт при такой обработке обеспечивает сохранность витаминов, аминокислот и других биологически активных веществ. Основные преимущества экспандеров — широкий выбор рецептов, повышенная производительность, меньшая энергоемкость — 10...40 против 60...150 кВт·ч/т при экструдировании, более долгий срок службы рабочих органов, возможность использования в корме большого количества жидких компонентов. Как и при экструдировании, полностью уничтожаются колиобразные бактерии и сальмонелла, кишечная палочка, плесневый грибок, однако глубина структурных преобразований питательных веществ несколько ниже. Это следует на основании анализа работ Шаршунова В.А., Широва Ю.П., Лухта, Н.В. и других авторов.

       Процесс уплотнения корма в экспандере можно разделить на четыре зоны:

1-я –  перемешивание, перемещение кормовой  смеси вдоль шнека и начала  уплотнения;

2-я  – нарастание давления, прессование  и разрушение частиц; 3-я – дальнейшее  повышение давления, температуры  и перехода корма в вязкопластичное состояние;

4-я  – продавливание массы через  отверстия выходной головки машины (Рисунок 1). 

 

Рисунок 1. Зоны уплотнения корма в экспандере и изменение физических свойств  реологического сырья при движении в рабочем органе. 

        Рациональные технологические параметры работы экструзионных машин варьируются в широком интервале и зависят от вида и соотношения компонентов, конструктивных особенностей рабочих органов, требований к качеству конечного продукта.

        Эффективность рабочего процесса экспандера зависит от геометрических форм и размеров прессовальной камеры (шнека и поверхности корпуса), физико-механических свойств материала и кинематических режимов работы.

       Теоретические исследования рабочего процесса экспандера могут быть направлены на обоснование: производительности экспандера; давления смеси в выходной головке; геометрических параметров; времени обработки смеси в экспандере; общего и поэлементного расхода энергии; выбора дополнительного источника элетронагрева; суммарного расхода энергии, требуемой для работы экспандера и определения КПД. 

     Исследованиями устанавливаются основные факторы и их влияние на производительность и удельную энергоемкость экспандера. Определяются пути повышения эффективности экспандирования. 

  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2.1. Виды современных экспандеров. 

 Экспандер ТМ AL300.

 

1. Гидравлическое  сцепление

2. Редуктор

3. Подшипниковый  узел

4. Вход  продукта

5. Contivar корпус ТМ

6. Система  активного диска  

      Экспандер ТМ снабжен новой системой управления сжатия и экспандирования. Система работает с Активным Диском, формирующим экспандируемый продукт. Эта система позволяет более легко управлять износом работающих частей по сравнению с традиционным конусной системой.

      Экспаднер AL300 специально приспособлен для производства кормов для жвачных. Экспандированные продукты, сделанные на AL 300 требуют охлаждения перед хранением.

    Корм, приготовленный на экспандере AL300, соответствует патенту известной немецкой кормопроизводящей фирмы "Дойка", которая с девятью заводами на немецком рынке кормов является ведущим поставщиком, производящим приблизительно 1.8 миллиона тонн кормов в год.  

      Экспандер ТМ AL300 LD 7.8 имеет гидравлическую задвижку и прямой привод. Возможено применение клиноремённого привода. В комбинации с измельчителем эта машина является превосходным инструментом для производства корма в виде крупы.

     Преимущества системы с активным диском доказаны. Однако существует спрос и на традиционную систему с конусом. Требование рынка заставило нас создать систему с АД, которую считают лучшим стандартом. При специальном заказе клиента может быть изготовлен и поставлен экспандер старой системы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Заключение 

      В соответствии с основными положениями развития АПК РФ и РК необходимыми и обязательными условиями интенсивного ведения животноводства являются не только обеспечение устойчивой кормовой базы, но и применение современных способов и приемов переработки и приготовления кормов, обеспечивающих их наиболее эффективное использование. Для этого в соответствии с прогрессивными технологиями для конкретных условий определяют комплекты машин и оборудования и организацию их использования.

    Применение новейших методов  и технологий при производстве  кормов дает явные преимущества – высокая продуктивность животных, хорошая усвояемость кормов, быстрота приготовления хорошего корма.

    Использование экструдеров и  экспандеров позволяет повысить  качество и питательность кормов  и тем самым повысить качество  производства продукции животноводства, повысить рентабельность предприятия. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Литература: 

1. Дрыга Н.М. Экструдирование — эффективный  способ обработки растительных кормов / Н.М. Дрыга, А.И. Зверев, Н.Я. Чумаков / ВАСХНИЛ  ЮО НИИЖЛесостепи и Полесья УССР. Киев, 1981.
2. Кочетов В.М. Использование экструдированных и гранулированных кормов в рационах телят / В.М. Кочетов, Т.Н. Кадацкая, В.Н. Шестопа-лов и др. // Труды Кубанского СХИ. Кубань, 1984.
3. Лухт, Н.В. Экспандированный нормированный комбикорм для молочных коров. Лухт Н.В. // Аграрный аспект, 2007.
4. Интернет.