2. Теоретичні основи процесу пресування

Процес гранулювання здійснюється в пресах-грануляторах, в яких розсипні комбікорми попередньо піддають обробці гарячою водою, парою, мелясою, жиром, які забезпечують не тільки підвищення кормової цінності гранул, але і покращують процес пресування.

Випускають гранули діаметром 4,7; 7,7; 9,7; 12,7 і 19мм. Довжина гранул, як правило, в 1,15-1,3 рази більше діаметра. Для отримання крупок розміром не більше 2,0мм гранули діаметром 4,7мм подрібнюють.

Для підвищення ефективності використання комбікормів і кормових сумішей їх пресують. Цей процес заключається в механічній обробці сипучих продуктів тиском. При пресуванні комбікормам і кормовим сумішам придають форми і розміри, зручні для скормлювання сільськогосподарських тварин.

Процес отримання крупних пресованих брикетів носить назву брикетування, більш мілких (в формі невеликих циліндрів) – гранулювання. Гранулюванню передує водо теплова обробка розсипного комбікорму. Тобто зволожування і нагрівання суміші. Основне його призначення – це зволоження і нагрівання суміші. Під дією пару завдяки підводу тепла і вологи комбікорм піддається структурно-механічним і біохімічним змінам. Для гранулювання створюються кращі умови. В результаті цього продукт набуває необхідну для пресування в’язкість. При прикладення зовнішніх сил він здатен ущільнітись внаслідок відносного змісту складових його твердих частиць, а також в результаті остаточних (незворотніх) деформацій і витиснення газоподібної і рідкої фаз.

На першій стадії процесу ущільнення частиці наближуються із зони високого тиску і переміщаються в зону більш низьких. Ущільнення відбувається головним чином в результаті витиснення газоподібної фази, змінюючи щільність частиць без суттєвого їх деформування. На цій стадії вже незначні зміни тиску помітно ущільнюють продукт.

На другій стадії процесу відбуваються пружно-пластичні деформації, які супроводжуються руйнуванням деякої кількості

частиць, що приводить до їх більш щільного складування. Продовжується витиснення газоподібної фази. При

Графік пресування матеріалу в пресах

наявності достатньої кількості рідкої фази вона витісняється за периферію твердих частиць. На даній стадії пресування щільність продукту наближається до щільності готових гранул.

На третій стадії переважають пружні деформації твердих частиць і затискування газоподібної фази, тому навіть значні збільшення тиску не приводить до суттєвого ущільнення продукту. Чіткого розмежування між всіма фазами проводити неможливо. В результаті зближення частиць проявляються сили зчеплення, які сприяють утворенню достатньо міцних брикетів або гранул.

Процес пресування можна представити в вигляді графіка залежності товщини брикета від прикладеного тиску. В початковій період пресування до товщини брикету h₃ продукт стискається під дією машин зусиль (перша стадія пресування). Далі збільшення тиску хоча і приводить до подальшого зменшення товщини брикету, цей процес йде з затухаючою швидкістю (друга стадія). На останній стадії навіть значне підвищення тиску не приводить до помітної зміни товщини продукту.

При знятті тиску товщина брикету збільшується до значення h₁ і потім продовжує зростати зо значення h₂ в результаті прояви остаточних пружних деформацій і розширення затисненого в брикетах повітря.

Суть гранулювання комбікормів заключається в наступному. Підготовлений розсипний комбікорм, попадаючи з суміші в зону пресування, затягується кільцевою матрицею, що обертається і пресуючи ми роликами в клиновий зазор між матрицею і роликом. Продукт попередньо ущільнюється, потім поступово стискається. Тиск пресування зростає по мірі затягування продукту в клиновидний зазор, зростають пружні і пластичні деформації, з продукту видаляється повітря, яке знаходиться між частицями і деяка кількість поверхневої вологи.

По мірі зростання тиску зростає щільність пресує мого продукту в результаті зменшення відстані між окремими частицями. Потім, коли тиск досягає максимального значення, продукт проходить через фільтри матриці, набуваючи визначені розміри, форму і міцність. При цьому частина механічної енергії переходить в тепло і продукт додатково нагрівається.

При виході з матриці гранули зрізуються двома ножами, наближуючи або видвигаючи які, можна регулювати довжину гранули. Міцність гранул можна змінювати різною підготовкою продукту до пресування, зміною тиску, регулюючи зазор між валком і матрицею, а також змінюючи матрицю.

В результаті пропарювання і виділення тепла при пресуванні гранули виходять з пресу з температурою 80⁰С. Гарячі гранули неміцні, легко розчавлюються і руйнуються. Тому зразу ж після вироблення їх охолоджують. Температура охолоджених гранул повинна бути не вище температури навколишнього середовища більш ніж на 5…10⁰С.