Машина для производства гранул из люцерны: промышленные и сельскохозяйственные решения для производства гранул

Для фермерских хозяйств и производителей кормов, которые хотят превратить люцерновое сено в однородные гранулы высокого качества для молочного скота, крупного рогатого скота, лошадей, птицы или розничной продажи в мешках, правильно спроектированная машина для производства гранул из люцерны в сочетании с небольшой технологической линией (измельчитель, сушилка, гранулятор, охладитель, просеиватель, упаковочная машина) обеспечивает надежное качество гранул, предсказуемую производительность и привлекательную экономику единицы продукции при контроле влажности, размера частиц и согласованности оборудования. Выбор правильного типа машины (плоская матрица для небольших объемов, кольцевая матрица для средних и больших объемов), подбор толщины матрицы и диаметра отверстий в соответствии с целями кормления, а также соблюдение строгой процедуры предварительной обработки являются тремя наиболее важными факторами, определяющими производительность и долговечность гранул.

1. Что такое машина для производства гранул из люцерны

Машина для производства гранул из люцерны — это механическое устройство, которое сжимает измельченную люцерну в цилиндрические гранулы, продавливая материал через отверстия матрицы под давлением и, во многих конструкциях, с помощью роликового узла, проходящего над матрицей. Машины для гранулирования люцерны варьируются от небольших моделей с плоской матрицей для использования на фермах до тяжелых линий гранулирования с кольцевой матрицей, используемых на комбикормовых заводах. В результате получаются плотные, однородные гранулы, которые легче хранить и транспортировать, чем сыпучее сено, и которые можно формулировать для конкретных животных или применений.

2. Зачем гранулировать люцерну: преимущества и рынки сбыта

Гранулированные концентраты люцерны представляют собой компактную, пригодную для смешивания кормовую добавку. Основные преимущества:

• Увеличение насыпной плотности и снижение транспортных затрат на единицу питательного вещества.

• Более простой контроль порций и автоматическое кормление в закрытых системах.

• Снижение количества отходов и выборочных потерь при кормлении по сравнению с сыпучим сеном.

• Более длительный срок хранения при надлежащем хранении и уменьшение количества пыли для безопасности работников.

• Возможности смешивания люцерны с другими компонентами для получения целевых рационов.

Ключевые рынки: молочные фермы (системы TMR), откорм крупного рогатого скота, корм для лошадей, корм для кроликов и мелких жвачных животных, смеси ингредиентов для аквакультуры, розничные упакованные кормовые гранулы для любителей и удобрения для газонов/почвы. Примеры масштабов деятельности варьируются от грануляторов для одной фермы до кормовых заводов с производительностью в несколько тонн в час.

3. Типы грануляторов и их отличия

Грануляторы делятся на несколько общих семейств. Выбор влияет на производительность, качество гранул, эксплуатационные расходы и необходимую предварительную обработку.

Прессы для гранул с плоской матрицей

• Обычно используется в небольших фермерских хозяйствах и на производственных площадках.

• Более простая конструкция, более низкие капитальные затраты, простота обслуживания.

• Производительность, как правило, ниже (от десятков до нескольких сотен кг/час).

• Идеально подходит для небольших партий или экспериментальных смесей.

Кольцевые грануляторы

• Промышленный стандарт для большей производительности и более однородной геометрии гранул.

• Более высокая начальная стоимость, но лучшая энергоэффективность при масштабном производстве и более длительный срок службы матрицы на единицу продукции.

• Подходит для линий непрерывной подачи в кормораздаточные машины; производительность варьируется от нескольких сотен кг/ч до нескольких тонн/ч.

Мобильное/полевое гранулирование урожая (специализированное)

• Существуют уборочные агрегаты, которые гранулируют прямо в поле для стеблевых культур и кормов; они сочетают в себе сбор и гранулирование, чтобы сократить транспортировку объемного сырья. Примерами могут служить полевые грануляторы, используемые для стеблей люцерны/альфальфы.

4. Типичная схема пеллетного завода и основные компоненты

Небольшая или средняя линия по производству гранул люцерны обычно включает в себя:

• Приемка и хранение для прессованной или сыпучей люцерны.

• Предварительная дробилка / молотковая дробилка уменьшить размер частиц до заданного диапазона.

• Сушилка достичь правильной влажности для гранулирования (см. раздел 5).

• Гранулятор (плоский или кольцевой) с электрической или дизельной силовой установкой.

• Кулер доведение температуры и влажности гранул до значений, соответствующих спецификации хранения.

• Скринер для удаления мелких и крупных частиц.

• Упаковка / фасовка / паллетирование станция для готовых гранул.

Полная линия также требует конвейеров, системы пылеудаления и небольшого ПЛК или панели управления для автоматизации в средних и крупных системах. Несколько поставщиков готовых решений предлагают линии, масштабируемые от фермерских до промышленных мощностей.

5. Подготовка сырья: размер частиц, влажность и добавки

Надежное качество гранул начинается еще до гранулятора.

Размер частиц

Измельченная люцерна должна иметь однородный размер частиц; типичный целевой показатель: 1–5 мм в зависимости от диаметра отверстия матрицы и типа машины. Обычно для предварительного измельчения используются молотковые дробилки. Правильное измельчение частиц повышает стабильность заполнения матрицы и снижает пики мощности.

Содержание влаги

Оптимальная влажность для гранулирования люцерны обычно составляет 10–15% диапазон (часто 12–14%, рекомендованный многими производителями). Слишком влажная смесь приводит к забиванию и ухудшению качества гранул, слишком сухая — к увеличению износа матрицы и снижению когезии гранул. Для постоянного контроля этого параметра используйте сушилку и влагомер.

Связующие вещества и добавки

Люцерна часто хорошо гранулируется сама по себе, но в некоторые рецептуры добавляют 1–3% связующих веществ (меласса, растительные масла или коллоидные глины) для повышения прочности гранул и уменьшения количества мелких частиц для определенных применений. При выборе добавок для кормов, предназначенных для высокопродуктивных животных, следует учитывать вкусовые качества и нормативные ограничения.

6. Поэтапный процесс гранулирования

1. Проверка сырья и удаление загрязнений (камни, металл, пластик)

2. Шлифование до однородного размера частиц с помощью молотковой дробилки или измельчителя

3. Сушка для определения влажности; измерять с помощью датчика влажности

4. Смешивание (при добавлении связующих веществ, минералов или других кормов) в лопастном смесителе

5. Кормление гранулятор с постоянной скоростью с помощью шнекового питателя или гравитационного питателя

6. Гранулирование: контролировать нагрузку на двигатель, температуру матрицы и целостность гранул; регулировать скорость подачи и дозировку пара/связующего вещества, если оно имеется в наличии.

7. Охлаждение гранулы сразу до температуры ниже 35 °C и конечной влажности, чтобы предотвратить плесень во время хранения

8. Скрининг удалять мелкие частицы и возвращать их в процесс или повторно измельчать

9. Упаковка или насыпная загрузка при надлежащем высушивании, если планируется длительное хранение

Рекомендации по эксплуатации: поддерживайте инструменты в остром состоянии и без накоплений; поддерживайте постоянную скорость подачи; ежедневно регистрируйте производственные показатели для постоянного улучшения.

7. Гранулы: основные показатели качества, типичные размеры и технические характеристики

Критические свойства гранул

• Диаметр: обычно от 6 до 8 мм для гранул кормов для животных; меньшие размеры (2–4 мм) для некоторых домашних животных или аквакультуры; большие размеры для топливных гранул.

• Длина: обычно в 1–1,5 раза больше диаметра; часто разрезается ножом при разгрузке

• Насыпная плотность: важно для транспортных расходов и текучести

• Долговечность: процент, сохраняющийся после испытания на падение или удар; чем выше, тем лучше для транспортировки

• Влажность: влажность конечного продукта обычно должна быть ниже 12% для стабильного хранения

Таблица 1: Типичные физические характеристики гранул люцерны для кормления животных

Таблица 2. Типичный состав обычных гранул люцерны

Примечание: точные питательные значения зависят от сорта люцерны, стадии срезки и метода сушки. При составлении рационов всегда проверяйте репрезентативные образцы.

8. Как выбрать мощность и производительность машины — примеры расчета размеров

Выбор оборудования следует производить исходя из ожидаемой суточной производительности, практики партийной обработки и доступной мощности. Ниже приведено упрощенное руководство по подбору размеров; для точного проектирования линии обратитесь к инженерам.

Таблица 3. Примерные мощности и энергопотребление машин (типичные данные поставщиков)

Эти диапазоны являются примерными. Многие производители публикуют таблицы конкретных моделей с производительностью, основанной на характеристиках люцерны и технических характеристиках штампов. Примерные линейки коммерческих продуктов представляют производительность от нескольких сотен кг/ч до нескольких тонн в час, где подготовка корма и предварительная сушка включены в предложение «под ключ».

9. Установка, эксплуатация, техническое обслуживание, безопасность и устранение неисправностей

Монтаж и ввод в эксплуатацию

• Требования к месту установки: устойчивый бетонный фундамент, надлежащее электроснабжение и пылеудаление.

• Ввод в эксплуатацию: проверьте выравнивание, проверьте зазор между роликом и матрицей, протестируйте питатели без нагрузки и проведите несколько коротких прогонов с образцом люцерны.

Текущее техническое обслуживание

• Проверяйте и поворачивайте матрицы и ролики в соответствии с графиком, основанным на количестве часов работы.

• После каждого цикла очищайте отложения на отверстиях матрицы и поверхностях роликов.

• Контролируйте и заменяйте изношенные ножи, подшипники и электрические компоненты до их выхода из строя.

Безопасность

• Установите ограждения вокруг движущихся частей, аварийные стопоры и процедуры блокировки/маркировки для технического обслуживания.

• При переработке сухой биомассы внедрите меры по контролю за пылью и обнаружению искр, чтобы минимизировать риск возгорания.

Распространенные проблемы и способы их устранения

• Низкая плотность гранул: Проверьте влажность и размер частиц; уменьшите скорость подачи или отрегулируйте зазор между матрицей и валиком.

• Частое забивание матрицы: Дополнительно высушите материал или добавьте небольшое количество связующего вещества; проверьте на наличие примесей.

• Высокие штрафы: Увеличьте время кондиционирования или уменьшите скорость ножа; проверьте состояние матрицы.

• Перегрузка двигателя: Уменьшите скорость подачи; проверьте, нет ли посторонних материалов, застрявших в матрице.

10. Экономические соображения и окупаемость инвестиций

Основные факторы, влияющие на рентабельность инвестиций: премия к стоимости корма за гранулы, экономия на транспортировке, затраты на рабочую силу и энергию, а также капитальные затраты на оборудование. Простая таблица затрат, приведенная ниже, поможет составить представление об этом.

Таблица 4. Примерные ориентировочные элементы капитальных и операционных затрат (в долларах США, для примера)

Достижение безубыточности в значительной степени зависит от местной цены на люцерну, надбавки за гранулированный корм и объема продаж. Производители, занимающиеся выращиванием на фермах, часто считают окупаемость привлекательной, когда экономия на транспортировке и добавленная стоимость упаковки обеспечивают ферме более выгодную чистую цену. Для коммерческих покупателей масштаб и автоматизация снижают стоимость за тонну. Перед принятием решения о крупных капиталовложениях рекомендуется изучить предложения поставщиков и провести исследование местного рынка.

11. Соображения, касающиеся окружающей среды и безопасности кормов

Гранулирование люцерны, как правило, является низкоуглеродным процессом, если сырье является местным и не используются ископаемые связующие вещества; неэффективность производства может увеличить углеродный след жизненного цикла, если требуется транспортировка на большие расстояния или высокое потребление топлива для сушки. Для обеспечения безопасности кормов убедитесь, что люцерна не содержит остатков пестицидов, выходящих за пределы спецификации, и следуйте местным правилам в отношении кормов, касающимся добавок и маркировки. Надлежащее охлаждение и контроль влажности имеют решающее значение для предотвращения роста плесени в упакованном продукте.

12. Предложение LansonMachines: производство, индивидуальная настройка и заводские цены

LansonMachines производит комплектные машины для производства гранул из люцерны и небольшие и средние линии по производству гранул по заводской цене 100%. Наше стандартное предложение включает:

• Небольшие грануляторы с плоской матрицей, подходящие для производства на отдельных фермах, с компактными габаритами.

• Прессы для гранул средней мощности для кооперативов и малых коммерческих предприятий.

• Полные линии «под ключ»: молотковая дробилка, сушилка, гранулятор с кольцевой матрицей, охладитель, грохот и упаковочная машина.

• Индивидуальная настройка размера отверстий матрицы, целевых показателей плотности гранул, опций подготовки сырья и электрических конфигураций в соответствии с местными электросетями.

• Техническая поддержка при вводе в эксплуатацию и программы обучения операторов.

При сравнении поставщиков запросите опубликованные кривые производительности для люцерны на выбранной матрице, данные о потреблении энергии на тонну, условия гарантии и наличие запасных частей. LansonMachines поставляет оригинальные запчасти и может осуществлять международную доставку со стандартной упаковкой и инспекционной документацией.

13. Вопросы и ответы

В1: Какой должна быть влажность люцерны для гранулирования?
A1: Целевой показатель влажности при гранулировании — 10–15%; многие производители стремятся достичь показателя ~12–14% для оптимального баланса между производительностью и прочностью гранул. Для обеспечения стабильности используйте сушилку и влагомер.

Вопрос 2: Можно ли гранулировать свежую (влажную) люцерну?
A2: Свежая влажная люцерна обычно требует механической обезвоживания и значительной сушки перед гранулированием. Высокая влажность может привести к забиванию, низкой прочности и микробиологическим рискам.

Вопрос 3: Что лучше для люцерны: плоская матрица или кольцевая матрица?
A3: Плоская матрица подходит для небольших объемов и ограниченного бюджета. Кольцевая матрица обеспечивает более высокую производительность, лучшую однородность гранул при масштабном производстве и более низкое энергопотребление на тонну при непрерывном производстве. Выбор следует делать исходя из ожидаемой суточной производительности и долгосрочных планов.

Вопрос 4: Нужны ли связующие вещества для гранул люцерны?
A4: Не всегда. Люцерна часто гранулируется без связующих веществ, но 1–3% меласса или аналогичные вещества могут повысить прочность некоторых смесей или очень сухих материалов.

Вопрос 5: Какой диаметр гранул следует выбрать?
A5: Для скота обычно используются размеры 6–8 мм: 6 мм для мелких жвачных животных и молодняка, 8 мм для взрослого скота. Уточните предпочтения клиента и совместимость с системой кормления.

Вопрос 6: Как проверить прочность гранул?
A6: Используйте стандартный тест на падение или кувыркание, чтобы измерить процент сохранности за фиксированный промежуток времени; многие заводы ссылаются на промышленный стандарт прочности для приемочных испытаний.

Вопрос 7: Какая мощность требуется для гранулятора?
A7: Небольшие плоские штамповые мельницы могут потребовать 7,5–15 кВт. Средние кольцевые штамповые системы обычно требуют 30–70 кВт; крупные промышленные линии значительно превышают эти показатели. Обратитесь к кривым поставщика для люцерны, поскольку содержание клетчатки и влажность влияют на потребление энергии.

Вопрос 8: Можно ли использовать гранулы люцерны в качестве биотоплива?
A8: Гранулы из люцерны могут использоваться в качестве биотоплива, но их состав и экономическая эффективность обычно делают их более пригодными для использования в качестве корма. Если гранулы предназначены для использования в качестве топлива, выбирайте спецификации матриц с более высокой плотностью и убедитесь, что системы сжигания подходят для данного состава золы.

Вопрос 9: Как предотвратить появление плесени в хранящихся гранулах?
A9: Охладите гранулы до температуры ниже 35 °C и убедитесь, что влажность конечного продукта не превышает ~12%. Упакуйте в дышащие мешки или навалом с осушителем и храните в сухом месте.

Вопрос 10: Какие текущие расходы следует заложить в бюджет?
A10: Планируйте расходы на электроэнергию, запасные матрицы/ролики, замену ножей и подшипников, периодический ремонт, расходные материалы, такие как смазочные материалы, и регулярное обслуживание фильтров/пылесборников.