Расчет кормоприготовительного оборудования

В зависимости от размеров комплексов (ферм), видов обрабатываемых кормов используют кормоприготовительные (комбикормовые) предприятия (кормоцехи), кормовые дворы и отдельные кормоприготовительные линии. Кормоприготовительные предприятия располагают в отдельном здании или сблокировано со складами концентрированных кормов. Это уменьшает затраты на транспортировку кормов из склада на кормоприготовительное предприятие. Приготовленные корма доставляют в помещения и разгружают в кормушки.

Технология обработки и приготовления кормов зависит от конкретных условий хозяйства, зоотехнических требований к скармливанию, экономической целесообразности применения тех или иных способов обработки и приготовления кормов.

Технологическое оборудование, предназначенное для животноводческих ферм, позволяет использовать следующие способы приготовления кормов: механический, тепловой, химический, биологический и биохимический.

Суточный расход Q_сут в кг/сут всех видов кормов на ферме состоит из двух частей: кормов, которые подлежат обработке и которые по зоотехническим требованиям обработке не подлежат. Грубые, концентрированные корма и корнеплоды обязательно обрабатываются, а силос, сенаж, зеленая масса и минеральные добавки готовы к выдаче. Расчет оборудования приведем для зимнего рациона кормления, так как летом основной пищей животных составляет зеленая масса и, поэтому, кормоцех загружен слабо.

Общее количество кормов в кг, подлежащих обработке, определяем по формуле:

Q_об = Q_сут – Q_н,

где Q_сут – суточный расход кормов, кг;

  Q_н – суточный расход кормов, скармливаемых в натуральном виде, кг (в нашем случае – это силос, сенаж и минеральные добавки).

где а_i – масса данного корма в суточном рационе, скармливаемого в натуральном виде, кг;

   m_i – число животных в группе, гол.;

   n – число групп животных;

   Р_сут.н – суточная потребность в корме, не подлежащего обработке, кг/сут.

Q_н = 12345 + 5073 + 33.58 = 17451.6 кг.

Суточный расход кормов в кг:

Q_сут = 12345+2826.6+10298.4+5073.6+575.4+2852.2+33.58+940.8 = 34945.58 кг.

Q_об = 34945.58 – 17451.6 = 17493.9 кг.

Суммарный суточный расход всех кормов, подлежащих обработке, равняется суточной производительности кормоцеха.

Технологический расчет оборудования и их выбор заключается в определении производительности линий, количества машин и вспомогательного оборудования, а также транспортных средств и раздатчиков.

В общем случае часовую производительность линии в кг/ч определяют по формуле:

где t – время работы технологической линии, ч (для ферм средних размеров t=3…4 ч);

   η – коэффициент использования времени смены (η = 0,7…0,8).

Сменная производительность кормоцеха в кг в смену равна:

где k – кратность кормления (k = 2…3).

Производительность технологической линии необходимо рассчитывать по взаимосвязи со сроками хранения подготовленных кормов.

Измельченные корнеплоды по зоотехническим требованиям допускается хранить 1,5…2 ч, тогда производительность линии для обработки корнеклубнеплодов в кг/ч равна:

где Q_кп – суточный расход корнеклубнеплодов на ферме, кг;

    n_кп – число выдач корнеклубнеплодов за сутки (n_кп = 2…3).

Необходимое количество моек-измельчителей:

где Р_изм – производительность мойки-измельчителя, кг/ч [9, с. 152].

Принимаем 1 машину ИКМ-5М для обработки корнеклубнеплодов.

Производительность технологической линии в кг/ч для подготовки концентрированных кормов:

где Q_к – суточный расход концентрированных кормов на ферме, кг;

  t_л – продолжительность работы измельчителя, ч.

Необходимое количество зернодробилок:

где Р_др – производительность зернодробилки, кг/ч [9, с. 83].

Принимаем 1 машину КДУ-2А.

Производительность линии измельчения грубых кормов в кг/ч определяем по формуле:

где Q_гр – суточный расход грубых кормов на ферме, кг;

  t_л – продолжительность работы измельчителя, ч (t_л = 3…4 ч).

Необходимое количество измельчителей:

где Р_изм – производительность измельчителя грубых кормов, кг/ч [9, с. 116].

Принимаем 1 машину ИГК-30Б для измельчения грубых кормов.

Для травяной муки применять машину типа АВМ экономически невыгодно, так как большую часть времени она будет простаивать, также такая машина очень дорогостоящая и энергоемка. В результате выгоднее приобретать готовую травяную муку.

Наиболее эффективно кормить животных смешанными кормами, состоящими из нескольких компонентов. При подготовке многокомпонентных кормосмесей основной машиной этой линии является смеситель непрерывного и периодического действия.

Суточная масса кормовой смеси Q_см, в кг/сут, состоит из суммы кормов Q_об и количеств воды Q_в, кг, которую необходимо добавить в смесь для заданной влажности корма, то есть:

Q_см = Q_об + Q_в,

Значение Q_в определяем по формуле:

где В_з – заданная влажность рациона, % (В_з = 60…80%);

  В_р – расчетная влажность кормовой смеси, %.

где q₁…q_n – масса каждого компонента рациона, кг;

  В₁…В_n – влажность каждого компонента, %

               – влажность концентратов 14%

               – корнеклубнеплодов 80%

               – зеленой массы 70…75%

               – силоса 65%

               – травяной муки 16%

               – обрата 91%

               – соломы и грубых кормов 14…17%.

 - для рациона у коров.

Q_см = 17493.9 + 7405.7 = 10088 кг/сут.

Количество кормосмеси для разовой дачи равно, учитывая, что при каждом кормлении животным выдается одинаковая порция корма:

Тогда часовая производительность линии смешивания в кг/ч:

где t_см – время работы смесителя, ч [4, с. 110].

Количество смесителей периодического действия:

где ρ_с – плотность смеси, кг/м³ [4, с. 132];

V_с – объем смесителя, м³ [4, с. 140];

  ϕ_з – коэффициент заполнения (0,8…0,9);

  z - число циклов смешивания, ч^-1 (z = 1 ч^-1).

Принимаем один смеситель АПС-6.

Результаты всех расчетов представляем в виде таблицы: