Study of fish feed pelleting process in a basket granulator | Исследование процесса гранулирования корма для рыб в корзинном грануляторе

English. The preparation of pelleted aquaculture feeds from wet raw materials should reasonably be carried out in a basket granulator (BG). The BG operation process is not well studied, and the rational parameters of its operation have no scientific grounds. A BG for pelleting of wet raw materials and producing feed for fish and their fry in the form of pellets with a diameter of 0.5 to 2 mm and a moisture content of 25 to 40% has been designed. Experimental studies were carried out to determine rational pelleting parameters that provide high performance. The pelleting process of wet raw material was studied at the rotation frequency of 3 extrusion blades of the BG of 37.8, 45.8, and 50.3 rpm and efficiency, respectively, of 231, 274, and 291 kg/h, respectively. It has been established that the pellet formation process in the BG is cyclic and consists of pellet formation periods, reverse movement of material, and relaxation. Increasing the speed of the BG working parts will lead to a decrease in the cycle duration of the exposure of the material to the working body by decreasing the relaxation period, while the duration of the periods of pellet formation and reverse movement of the material remain constant. With an increase in the rotation frequency, the duration of the relaxation period and the entire cycle of exposure to the working body decreases almost linearly, but with an increase in frequency of more than 47 rpm, their duration decreases slightly. The efficiency of the BG can be improved both by increasing the number of working bodies and their rotary speed, but these methods have limitations associated with increasing the energy intensity of the process and the BG design feature. The influence of rheological properties of raw materials and their moisture content on the pelleting process should be studied during further research to justify the rational duration of periods in the BG working cycle.

Russian. Приготовление гранулированных кормов для аквакультуры из влажного сырья целесообразно выполнять в корзинном грануляторе (КГ). Процесс работы КГ плохо изучен, а рациональные параметры его работы не получили научного обоснования. Разработан КГ, обеспечивающий гранулирование влажного сырья и позволяющий получать корм для рыб и их мальков в виде гранул диаметром 0,5…2 мм и влажностью 25…40%. Выполнили экспериментальные исследования для установления рациональных параметров гранулирования, обеспечивающих высокую производительность. Исследования процесса гранулирования влажного сырья проводили при частоте вращения трех экструзионных лопастей КГ: 37,8; 45,8; 50,3 об/мин и производительности, соответственно, 231, 274 и 291 кг/ч. Экспериментально установлено, что процесс формирования гранул в КГ является циклическим и состоит из периодов формирования гранулы, обратного движения материала и релаксации. Увеличение частоты вращения рабочих органов КГ приводит к снижению продолжительности цикла воздействия рабочего органа на материал за счет уменьшения периода релаксации, в то время как продолжительность периодов формирования гранулы и обратного движения материала остается постоянной. При увеличении частоты вращения длительность периода релаксации и всего цикла воздействия рабочего органа снижается почти линейно, но при повышении частоты более 47 об/мин их продолжительность снижается незначительно. Производительность КГ может быть повышена за счет увеличения как количества рабочих органов, так и частоты их вращения, но эти способы имеют ограничения в связи с увеличением энергоемкости процесса и особенностью конструкции КГ. В дальнейших исследованиях для обоснования рациональной продолжительности периодов рабочего цикла КГ необходимо изучить влияние реологических свойств сырья и его влажности на процесс гранулирования.