Roman Jurga Czyszczenie tzw. czarne i sortowanie ziarna pszenicy W dziale przygotowania ziarna do przemiału, zwanym potocznie czyszczarnią, wykonuje się wiele operacji, jak np. sortowanie masy zbożowej, usuwanie z niej zanieczyszczeń, oczyszczanie powierzchni ziarna, a nawet usuwanie zewnętrznej części okrywy owocowo-nasiennej oraz zabiegi wodno-cieplne w celu nadania ziarnu właściwej kondycji do przemiału oraz nawilżenia ziarna w takim stopniu, by mąka miała wilgotność ok. 14,5 do 14,8%. Poszczególne operacje wykonuje się w pewnej kolejności, podyktowanej schematem technologii danego młyna. Ogólnie mówiąc, czyszczenie czarne masy zbożowej polega na wydzieleniu luźnych domieszek zwanych zanieczyszczeniami, które można podzielić na: użyteczne (m.in. ziarna porośnięte, przypalone, połamane, ziarna innych zbóż) i nieużyteczne, np.: zanieczyszczenia metaliczne, mineralne, zanieczyszczenia organiczne: części rośliny zbożowej, nasiona chwastów nasiona roślin uprawnych niekłosowych. Wydzielanie zanieczyszczeń z masy zbożowej odbywa się na zasadzie: rozdziału mieszaniny różnej wielkości cząstek (jaką stanowi masa zbożowa) według różnicy ich kształtu i wymiarów za pomocą maszyn zwanych separatorami: sitowymi, tryjerami, spiralnymi (tzw. żmijki), taśmowymi i wibracyjnymi; rozdziału mieszaniny cząstek według różnych ich cech aerodynamicznych za pomocą maszyn zwanych: pneumoseparatorami, tararami, kanałami pneumatycznymi lub aspiracyjnymi; rozdziału mieszaniny cząstek według różnicy gęstości jej składników za pomocą maszyn zwanych: oddzielaczami wibracyjno-powietrznymi (suche oddzielacze kamieni) i wibracyjnymi (wibrogradery); rozdziału mieszaniny cząstek według różnicy cech magnetycznych za pomocą tzw. oddzielaczy ferromagnetycznych (magnesy i elektromagnesy), rozdziału za pomocą różnicy cech optycznych, np. do wydzielania z pszenicy sporyszu czy ziaren porażonych np. pleśniami (mykotoksynami). Współcześnie konstruowane oddzielacze łączą w sobie dwie lub więcej funkcji technologicznych, w których wydzielanie zanieczyszczeń oparto na różnicy kilku cech charakterystycznych właściwości mieszaniny. Przykładem mogą być takie maszyny jak: wialnia zbożowa, koncentrator, kombinator. 36 Czyszczenie i sortowanie za pomocą sit Czyszczenie i sortowanie masy zbożowej za pomocą sit stanowi podstawowy zabieg w przygotowaniu ziarna do przemiału. W zależności od wymiarów ziarna i zanieczyszczeń wykorzystuje się do tego zabiegu sita o różnych otworach. Maszyny czyszczące masę zbożową za pomocą sit nazywa się separatorami sitowymi. W separatorach o ruchu posuwisto-zwrotnym kosza sitowego wykorzystuje się sita o wydłużonym kształcie otworów, ustawionych równolegle do ruchu kosza sitowego, a w separatorach o ruchu kołowym kosza sitowego sita o otworach naprzemianległych, co zwiększa efektywność wydzielania zanieczyszczeń. Według konstrukcji separatorów sita mogą być: płaskie (poziome lub nachylone), cylindryczne lub mogą mieć kształt pryzmatu. Do przesiewania wykorzystuje się ruch sit (kosza sitowego): posuwisto-zwrotny, kołowy postępujący, wibracyjny lub mieszany, np. kołowo-wibracyjny. W każdej maszynie separatorze dobrane są optymalne parametry ruchu: amplituda i częstotliwość ruchu (drgań). Proces sortowania składa się z dwóch, równocześnie zachodzących etapów: samosortowania i przesiewania się składników masy zbożowej. Przy samosortowaniu ciężkie i drobne cząsteczki układają się w dolnej warstwie nad sitem, a duże i lekkie układają się w warstwie górnej. Im szybciej ten proces zachodzi, tym efektywniej przebiega proces przesiewania. Jeżeli cała sortowana mieszanina składa się z frakcji przesiewu, to efektywność pracy maszyny określa się tylko warunkami przesiewania, np. wydzieleniem grubych zanieczyszczeń jako zlotu z sita. Efektywność pracy separatorów sitowych zależy od: fizyko-mechanicznych własności składników mieszaniny, wilgotności, udziału tych frakcji w całości masy zbożowej, jednostkowego obciążenia sit, rozmiarów i formy ich otworów, materiału i dokładności wykonania sit, schematu technologicznego separatora, warunków transportu mieszaniny na sitach, parametrów kinematycznych ruchu sit, sposobu ich czyszczenia i innych. Uważa się, że proces czyszczenia jest efektywny, jeżeli zanieczyszczenia grube (większe niż ziarno pszenicy) będą wydzielone całkowicie, a zanieczyszczenia drobne (piasek, nasiona chwastów, ziemia itp.) będą wydzielone w ilości nie mniejszej niż 65%. Efektywność tych maszyn określa się za pomocą równania: A B E = 100 A gdzie: A ilość wydzielonych zanieczyszczeń w masie zbożowej wyjściowej w%, B zawartość zanieczyszczeń w masie zbożowej po czyszczeniu w %. Najbardziej rozpowszechnionymi separatorami sitowymi z wbudowanymi kanałami aspiracyjnymi są wialnie zbożowe, o ruchu posuwisto-zwrotnym lub wibracyjnym kosza sitowego. Często dla zwiększenia wydajności zarówno wialnie spichrzowe jak i młyńskie budowane są z podwójnym zestawem sit (jeden nad drugim) lub są łączone po dwie wialnie w jednej konstrukcji nośnej. Separatory sitowe o ruchu kołowym kosza sitowego mają wyższą sprawność wydzielania zanieczyszczeń i frakcji drobniejszych od ziarna, w porównaniu do wyżej opisanej wialni zbożowej. Najczęściej budowane są w układzie kosza dwusitowego. Najczęściej separatory te sprzężone są z kanałami pneumatycznymi. Zgodnie z zasadami technologii przygotowania ziarna do przemiału, drobna frakcja ziarna powinna być wydzielona albo jeszcze w magazynie przymłyńskim, albo w czyszczarni młyna. Wydzielenie frakcji drobnej (dla pszenicy stanowiącej przesiew przez sito o otworach 2,25 mm) powoduje obniżenie zawartości zanieczyszczeń w zasadniczej frakcji pszenicy o 40 50%. Do wydzielenia tej frakcji powinno się wykorzystywać również separatory sitowe o ruchu kołowym kosza sitowego, jednak w celu zwiększenia ich efektywności i skuteczności wydzielania stosuje się specjalnej konstrukcji separatory wielositowe. Większość firm oferuje separatory do wydzielania zanieczyszczeń i frakcjonowania masy zbożowej z tzw. zamkniętym obiegiem powietrza, co pozwala na: obniżkę powierzchni maszyn i ilości powietrza aspiracyjnego, zmniejszenie energochłonności od-
pylania i aspiracji w czyszczarni oraz znaczną poprawę warunków pracy (ten system obiegu powietrza wdrożono już do wielu maszyn czyszczarni). Polega on na tym, że oddzielone powietrzem lekkie zanieczyszczenia cyrkulują w zamkniętym cyklu w obrębie danej maszyny, w którym znajduje się specjalnej konstrukcji oddzielacz pyłu i wentylator. Powietrze po oczyszczeniu w oddzielaczu ponownie aspiruje strumień ziarna, z którego odbiera zanieczyszczenia itd. Rys. 2. Schemat budowy i działania pneumoseparatora dostosowanego do transportu mechanicznego. 1 wlot ziarna, 2 wylot powietrza, 3 wylot zanieczyszczeń, 4 wylot ziarna Czyszczenie za pomocą powietrza i tryjerów Wydzielenie z masy zbożowej zanieczyszczeń różniących się od ziaren pszenicy własnościami aerodynamicznymi, prowadzi się w pionowym strumieniu powietrza. Do tych zanieczyszczeń zalicza się m.in.: ziarna nie w pełni rozwinięte, ziarna chude, plewki, kłosy, nasiona chwastów, pył itp. Podstawowym wyróżnikiem wykorzystywanym w powietrznej separacji masy zbożowej jest różna szybkość unoszenia jej składników. Na rys. 1 przedstawiono zacho- Rys. 1. Zachowanie się cząstek w strumieniu powietrza. U prędkość strumienia powietrza; V 1, V 2, V 3 bezwzględne prędkości cząstek; G 1, G 2, G 3 siły ciążenia cząstek; R 1, R 2, R 3 siły oporu cząstek wanie się cząstek mieszaniny w pionowo skierowanym ku górze strumieniu powietrza. W takim strumieniu siły ciążenia G oraz siły oporu R działające na dana cząstkę, są skierowane w przeciwne strony; w związku z czym możliwe są trzy warianty ruchu cząstki: 1) gdy R 1 > G 1 cząstka jest unoszona do góry, 2) gdy R 2 = G 2 cząstka znajduje się w stanie zawieszenia, 3) gdy R 3 < G 3 cząstka opada w dół. Tak więc stosunek R do G określa kierunek ruchu cząstki w strumieniu powietrza, a tym samym określa możliwości rozdziału mieszaniny. Prędkość powietrza, przy której dana cząstka znajduje się w stanie zawieszenia, nazywa się prędkością unoszenia i może być wyliczona lub określona doświadczalnie. Poniżej podano szybkości unoszenia dla ziarna pszenicy, żyta, jęczmienia i gryki oraz dla ich podstawowych zanieczyszczeń w m/sek: pszenica 6,5 11,5 owies głuchy 5,5 8,3 tatarka 3,5 9,6 kąkol 6,8 9,8 proso 3,7 6,4 żyto 6,0 10,0 jęczmień 6,0 10,8 gryka 3,2 10,6 Różne szybkości unoszenia komponentów masy zbożowej są wyróżnikiem możliwości rozdziału w strumieniu powietrza. Im większa różnica między tymi szybkościami, tym dokładniej może być rozdzielona mieszanina. Na efektywność procesu rozdziału wpływ mają: obciążenie jednostkowe, skład masy zbożowej charakteryzowany szybkościami unoszenia jej składników, średnia szybkość strumienia powietrza, równomierność rozłożenia szybkości powietrza w poprzecznym przekroju kanału pneumatycznego. Wraz ze zwiększeniem obciążenia jednostkowego efektywność czyszczenia spada. I tak np. w kanale pneumatycznym o szerokości 150 mm, przy średniej szybkości powietrza 5,5 m/s, efektywność czyszczenia pszenicy obniża się cztery razy w wyniku zwiększenia obciążenia z 50 do 400 kg/h na 1 cm szerokości kanału. Proces czyszczenia w strumieniu powietrza jest bardzo czuły na zmiany średniej szybkości powietrza. I tak np. przy wzroście szybkości powietrza z 4,5 do 5 m/s, zwiększa się efektywność czyszczenia dwukrotnie. Jednakże dalsze zwiększanie szybkości powietrza powoduje unoszenie (do odpadów) zbyt dużej ilości ziaren pszenicy. Ponadto na efektywność i dokładność czyszczenia wpływ mają: wyrównanie szybkości w całym przekroju poprzecznym kanału, a także początkowa szybkość i równomierność podawania mieszaniny ziarnowej do strefy roboczej pneumoseparatora. Maszyny i urządzenia do czyszczenia masy zbożowej powietrzem dzieli się według: formy przekroju strefy roboczej (prostokątne, cylindryczne), rozmiarów, reżimów pneumoseparacji, cyklu i obiegu powietrza (otwarty, zamknięty). Kanał pneumatyczny zwany również powietrznym lub aspiracyjnym jest stosowany jako uzupełnienie separatorów sitowych, ale może być również stosowany samodzielnie do czyszczenia masy zbożowej w celu wydzielenia lekkich zanieczyszczeń. Efektywność wydzielania lekkich zanieczyszczeń w kanale powietrznym wynosi ok. 90%. Separator powietrzny tarar jest rozpowszechnionym w młynarstwie zachodnim i coraz częściej stosowanym w Polsce separatorem powietrznym. Urządzenie jest podobne pod względem budowy i zasady działania do części powietrznej wialni zbożowej połączonej z kanałem powietrznym. Większa ilość elementów regulujących ilość i prędkość powietrza zwiększa efektywność technologiczną czyszczenia masy zbożowej w porównaniu do wialni i kanału powietrznego. Ostatnio, jak większość maszyn czyszczenia ziarna zbóż, tarary buduje się z zamkniętym obiegiem powietrza, co znakomicie poprawia warunki pracy czyszczarni oraz zmniejsza energochłonność czyszczenia. Efektywność wydzielania zanieczyszczeń lekkich za pomocą tarara wynosi ok. 90%. 37
Pneumoseparatory stosowane są do wydzielania z masy zbożowej zanieczyszczeń różniących się od ziarna pszenicy własnościami aerodynamicznymi, a także do oddzielenia powietrza w transporcie pneumatycznym od ziarna. W pneumoseparatorze dostosowanym do transportu mechanicznego (rys. 2) ziarno grawitacyjnie podawane jest wlotem 1, a następnie po oczyszczeniu wydostaje się wylotem 4. Zapylone powietrze jest kierowane wylotem 2 do oddzielaczy pyłu, a zanieczyszczenia wylotem 3 wydostają się na zewnątrz urządzenia. Pneumoseparator dzieli masę zbożową na 3 frakcje: ziarno oczyszczone, cięższe odpady i lekkie odpady (wydzielane w cyklonie). Efektywność czyszczenia w pneumoseparatorach wynosi ok. 95%. Pewnym niedostatkiem eksploatacji pneumoseparatorów jest zazwyczaj większe zapotrzebowanie powietrza oraz dużo wyższe straty ciśnienia w stosunku do innych separatorów powietrznych. Z tego powodu zabieg sortowania ziarna za pomocą pneumoseparatorów jest droższy niż sortowania sitowego oraz wymaga większego nadzoru ze strony obsługi. Aby był skuteczny technologicznie, obciążenie pneumoseparatora nie powinno być większe niż 10 kg/cm.h. Tryjery są to maszyny rozdzielające składniki masy zbożowej według różnicy ich długości. Stosowane są zwykle w zespołach złożonych z: tryjera do oddzielania składników krótkich (np. kąkolu, polnego groszku, tatarki, połówek ziaren pszenicy itp.), tryjera do oddzielania składników długich (owies głuchy, jęczmień, owies itd.) i tzw. tryjerów kontrolnych. Tryjery do wydzielania zanieczyszczeń krótkich nazywa się okrągłoziarnowymi, a zanieczyszczeń długich podłużnoziarnowymi. Stosowane są w praktyce młynarskiej dwa typy tryjerów: cylindryczne i tarczowe. Zalety tryjerów cylindrycznych to: wysoka skuteczność, możliwość regulacji ich efektywności technologicznej; a ich wady to: niższa wydajność i duże rozmiary gabarytowe (dlatego zespala się je w bloki: na górze okrągłoziarnowy, w środku podłużnoziarnowy, na dole dwa tryjery kontrolne). Różnica działania tryjera okrągło- i podłużnoziarnowego polega na tym, że tryjer okrągłoziarnowy przenosi do rynienki zbiorczej zanieczyszczenia okrągłe, zaś tryjer podłużnoziarnowy przenosi do rynienki ziarno pszenicy (zanieczyszczenia podłużne stanowią zlot z bębna tryjera). Na rys. 3 przedstawiono schemat pracy baterii tryjerów okrągło- i podłużnoziarnowych. Średnice gniazdek tryjerów okrągłoziarnowych powinny wynosić: zasadniczy 5 mm, kontrolny 3,75 mm. Średnice gniazdek tryjerów podłużnoziarnowych powinny wynosić: zasadniczy 9 mm, kontrolny 10 mm. Regulacja efektywności pracy tryjera polega na zmianie położenia (wysokości) skraju rynienki zbiorczej. Ruch ziarna od wlotu do wylotu tryjera uzyskuje się przez niewielkie pochylenie bębna tryjera. Słabym punktem pracy tryjera jest duża wrażliwość na przeciążenie czyszczonym materiałem. Również czyszczenie masy zbożowej o wysokiej zawartości zanieczyszczeń powoduje, że sprawność ich wydzielania spada. W tryjerach tarczowych, zwanych również tryjerami Cartera, częścią roboczą jest wał z tarczami z wytłoczonymi na ich powierzchni (dwustronnie) gniazdkami. Na jednym wale maszyny rozmieszczono kolejno tarcze przyjęciowe, zasadnicze i kontrolne. Skrzydełka na krawędziach tarcz ułożone są w kształcie spirali, co służy przemieszczaniu się ziarna od wlotu do wylotu. Tarcze zasadnicze i kontrolne są przedzielone przez korpus działu zbiorczego, co zapobiega wpadaniu ziarna z działu zasadniczego do kontrolnego. W tryjerach tarczowych kształt i wymiary gniazdek mogą być we wszystkich tarczach jednakowe (rozdział następuje na dwie frakcje) lub różne zgrupowanych w dwóch sekcjach (wówczas otrzymuje się trzy frakcje: zanieczyszczenia krótkie, długie i ziarno pszenicy). Jeśli tryjer ma także sekcję kontrolną, to z dwóch frakcji (ziarno lub zanieczyszczenia okrągłe) jedna z nich podlega kontroli. Efektywność pracy tryjera tarczowego zależy m.in. od: ilości obrotów tarcz, wysokości położenia rynny zbiorczej, formy i rozmiarów gniazdek, koncentracji i składu zanieczyszczeń. Efektywność wydzielania zanieczyszczeń w tych tryjerach wynosi ok. 80%. 38 Rys. 3. Schemat pracy baterii tryjerów bębnowych okrągło- i podłużnoziarnowych. 1 wlot ziarna, 2 tryjer główny okrągłoziarnowy, 3 tryjer główny podłużnoziarnowy, 4 tryjery kontrolne, 5 kąkol, 6 drobne i połamane ziarno, 7 zanieczyszczenia okrągłe, 8 zanieczyszczenia długie, 9 ziarno pszenicy, 10 zanieczyszczenia długie, 11 ziarno pszenicy czyste Rys. 4. Schemat budowy i działania suchego oddzielacza kamieni: a) przekrój podłużny, b) rzut z góry na powierzchnię roboczą. 1 strefa rozdziału, 2 wibromotor, 3 wał napędowy, 4 osłona komory roboczej, 5 podłączenie aspiracji, 6 wlot mieszaniny, 7 wylot oczyszczonego ziarna, 8 kamienie, 9 wylot kamieni, 10 pokrywa regulacyjna, 11 pszenica, 12 wlot powietrza Czyszczenie i sortowanie według różnicy w gęstości składników masy zbożowej Według różnicy w gęstości składników masy zbożowej można wydzielić takie zanieczyszczenia jak: drobne kamienie, grudki ziemi i kawałki rudy, kawałeczki szkła itp. Można również rozdzielić samo ziarno na frakcje różniące się gęstością. Maszyny do wydzielania ww. zanieczyszczeń zostały nazwane suchymi oddzielaczami
Rys. 5. Schemat budowy i działania oddzielacza wibracyjnego wibrogradera. 1 wlot mieszaniny cząstek, 2 produkt lekki, 3 produkt mieszany, 4 produkt ciężki, 5 wibrator z napędem, 6 ruch w górę Rys. 6. Schemat budowy i działania koncentratora. 1 wlot ziarna, 2 sito do wydzielania frakcji drobnej, 3 sito rozdziału na frakcję ciężką i mieszaną, 4 zastawki regulacyjne powietrza, 5 wylot powietrza, 6 wylot frakcji lekkiej ziarna, 7 wylot frakcji ciężkiej ziarna, 8 wylot frakcji mieszanej ziarna, 9 wylot zanieczyszczeń zlotów z sita, 10 zastawki regulacyjne dla utrzymania stałej grubości warstwy ziarna i zanieczyszczeń, 11 wibromotor kamieni i dzielą się na: wibracyjne (dawniej stosowane) i wibracyjno-powietrzne, w których wydzielanie kamieni następuje w warunkach aeracji warstwy ziarna połączonej z wibracją powierzchni roboczej specjalnego sita. W wyniku wibropowietrznego sortowania cząstek można również rozdzielić ziarno na frakcje z wykorzystaniem przesiewania. Maszyny do takiego czyszczenia i sortowania nazywa się koncentratorami. Innymi maszynami opartymi na różnicy gęstości składników mieszaniny i wykorzystujących działanie sił bezwładności podczas drgań płaszczyzny rozdziału (o specjalnie dobranej powierzchni) są maszyny zwane wibrograderami. Maszyny te mogą być wykorzystywane nie tylko do wydzielania zanieczyszczeń, ale również do rozdzielania rozdrobnionych fragmentów ziarna, np. kaszek pszennych (otrębiastych od kaszek z czystego bielma), do rozdziału ziarna obłuszczonego od nie obłuszczonego w kaszarstwie, do wydzielania zarodków z kukurydzy itd. W ostatnich latach stosowane są również maszyny zwane kombinatorami, stanowiące połączenie funkcji suchego oddzielacza kamieni i koncentratora. Na rys. 4 pokazano schematycznie budowę i zasadę działania suchego oddzielacza kamieni. Pod wpływem drgań płaszczyzny roboczej oraz rozrzedzenia mieszaniny cząstek za pomocą prostopadle skierowanego strumienia powietrza następuje rozsortowanie składników mieszaniny według gęstości; cięższe cząstki np. kamienie, przechodzą do dolnej warstwy i kontaktują się bezpośrednio z siatką płaszczyzny roboczej. Parametry kinematyczne maszyny i możliwość ustawienia płaszczyzny roboczej ułatwiają ten rozdział i powodują, że kamienie wędrują po tej płaszczyźnie ku górze do wylotu 9, zaś ziarno spływa grawitacyjnie po nachyleniu płaszczyzny do wylotu 7. Lekkie zanieczyszczenia unoszone są z powietrzem i oddzielone w cyklonie lub filtrze. Efektywność wydzielania kamieni zależy od: obciążenia ziarnem, amplitudy drgań, ukierunkowania drgań, ilości powietrza, kąta pochylenia powierzchni roboczej i przekroju wylotu odpadów mineralnych. Od dokładnej regulacji tych parametrów (niektóre można regulować na ruchu maszyny) zależy stopień wydzielenia kamieni i ilość wydzielonej do odpadów pszenicy. Ważny jest staranny dobór sieci aspiracyjnej (najlepiej wydzielonej) i zapewnienie wystarczającej ilości powietrza. Jeżeli ww. parametry zostaną prawidłowo dobrane, to sprawność wydzielania mineralnych domieszek wynosi 98-99%. W ostatnich latach rozpowszechniły się suche oddzielacze kamieni z recyrkulacją powietrza. Na rys. 5 przedstawiono schemat wibrogradera. Ziarno zanieczyszczone (lub mieszanina cząstek np. rozdrobnionego ziarna) wlotem 1 jest kierowana na płaszczyznę roboczą maszyny, która wibromotorem 5 wprawiana jest w ruch drgający. Nachylenie tej płaszczyzny może być regulowane w wielu kierunkach, co pozwala zwiększyć selektywność rozdziału cząstek. Dzięki różnicy kształtu, wymiarów cząstek, ich gęstości i bezwładności następuje rozdział na co najmniej trzy frakcje: lekką, mieszaną i ciężką. Zasadę budowy i działania koncentratora przedstawiono na rys. 6. Maszyna służy do rozdziału ziarna pszenicy na trzy frakcje: lekką, ciężką i mieszaną oraz do wydzielenia zanieczyszczeń lekkich (z powietrzem) i grubych (jako zlot z sita). Zastosowanie tej maszyny w czyszczarni może znacznie poprawić skuteczność czyszczenia przez stworzenie możliwości doboru dalszych maszyn czyszczących dostosowanych parametrami do specyfiki ww. frakcji. Ziarno pszenicy rozdzielane jest specjalnym urządzeniem 1 na całą szerokość pierwszej ramy sita 2, na którym następuje rozdział mieszaniny: w dolnej warstwie przy sicie znajduje się frakcja ciężka, a w górnej frakcja lekka. Na tym sicie następuje przesiewanie drobnych zanieczyszczeń i frakcji drobnej ziarna. W czasie ruchu ziarna po drugiej ramie sitowej 3 z otworami o średnicy 9 mm przesiewa się początkowo frakcja ciężka, a następnie frakcja mieszana. Regulacja rozdziału frakcji ciężkiej i mieszanej następuje przez przestawianie klapy w koszu zbiorczym. Dla zachowania stałej grubości warstwy ziarna na sicie 3 ustawia się nad sitem ruchome zastawy (patrz dolna część rysunku). Frakcja ciężka (w ilości 65 70%) praktycznie nie zawiera zanieczyszczeń dłuższych od ziarna i może być skierowana do dalszego czyszczenia na tryjerze okrągłoziarnowym. We frakcji mieszanej poza drobniejszym ziarnem pszenicy znajdują się ziarna porośnięte, uszkodzone termicznie, uszkodzone przez szkodniki; co zmusza do skierowania tej frakcji na maszyny do obróbki powierzchniowej ziarna. Po takiej 39
W celu ciągłego wydzielania drobnych i lekkich oraz okrągłoi podłużnoziarnowych zanieczyszczeń oraz kamieni z równoczesnym sortowaniem masy według gęstości na frakcję ciężką i mieszaną stosuje się kombinatory (kombinacja funkcji koncentratora i suchego oddzielacza kamieni). Maszyny te najczęściej pracują z zamkniętym obiegiem powietrza. Do tych maszyn można też zaliczyć maszynę czyszczącą Combi firmy Bühler z recyrkulacją powietrza (rys. 7). W jednej maszynie zamontowano: separator sitowy, koncentrator, suchy oddzielacz kamieni, pionowy kanał powietrzny. Maszyna pozwala rozdzielić wyjściowe ziarno na: grube i drobne zanieczyszczenia, zanieczyszczenia mineralne (kamienie), ciężką i lekką frakcję ziarna, odpady aspiracyjne. Zastosowanie tej maszyny pozwala na znaczną oszczędność miejsca, uproszczenie schematu czyszczenia, zmniejszenie energochłonności procesu przy wysokiej skuteczności i efektywności czyszczenia pszenicy. Rys. 7. Podłużny przekrój maszyny czyszczącej Kombi z zamkniętym obiegiem powietrza firmy Bühler. A ziarno przed czyszczeniem, B grube zanieczyszczenia, C drobne zanieczyszczenia, D mineralne zanieczyszczenia, E frakcja ciężka ziarna, F frakcja lekka ziarna, G odpady aspiracyjne. 1 wlot ziarna, 2 sito sortujące, 3 sita wydzielające zanieczyszczenia, 4 koncentrator, 5 regulacja kąta nachylenia korpusu, 6 suchy oddzielacz kamieni, 7 konstrukcja nośna, 8 wibrator, 9 kanał powietrzny, 10 śluza, 11 kanał zwrotny, 12 podłączenie aspiracji, 13 komora osadcza, 14 przesłona regulacyjna. Rys. 8. Schemat budowy przykładowego wychwytywacza magnetycznego rurowego. 1 korpus, 2 drzwiczki, 3 rdzeń magnetyczny Czyszczenie za pomocą magnesów Oddzielacze ferromagnetyczne zwane również magnesami lub wychwytywaczami magnetycznymi można podzielić na: magnesy stałe oczyszczane okresowo; elektromagnesy oczyszczane w sposób ciągły, takie jak: nieruchome pochylone, ruchome bębnowe (z nieruchomym lub ruchomym systemem magnetycznym wewnątrz bębna), taśmowo- bębnowe. Na rys. 8 pokazano przykładowo zasadę budowy i działania magnesu stałego, montowanego na rurach spadowych. W korpusie 1 w kształcie rury rozszerzonej w środkowej części, znajdują się drzwiczki 2 do obsługi magnesu. Na drzwiczkach od strony wewnętrznej dla typowielkości 100 i 125 mm, zamocowana jest cylindryczna, nie magnetyczna osłona, w którą wsunięty jest segment magnetyczny 3. W typowielkościach 150 i 200 mm na drzwiczkach zamocowany jest segment magnetyczny, a cylindryczna osłona nasunięta jest od dołu. Należy podkreślić zalety tej osłony, gdyż ułatwia ona oczyszczanie magnesu z zanieczyszczeń. Aktualnie wiele firm oferuje magnesy rurowe do ziarna i mąki, dostosowane do rur spadowych oraz do transportu pneumatycznego (magnes może być zainstalowany w rurze transportowej. Zapraszamy na panele dyskusyjne podczas Targów POLAGRA 2008 rozdzielnej obróbce obydwu frakcji najczęściej następuje ich połączenie i dalsze czyszczenie w suchym oddzielaczu kamieni. Zlotem z sita 3 są zanieczyszczenia trudne do wydzielenia na innych maszynach, o niskiej gęstości (owies, nasiona niektórych chwastów, owies głuchy, jęczmień, ziarna porośnięte, uszkodzone termicznie lub przez szkodniki). Powietrze oczyszczane jest w oddzielaczach pyłu. Ważne jest, by koncentrator zasilany był stabilnym strumieniem ziarna; dlatego na wlocie montuje się zbiorniki buforowe i dozatory wagowe stabilizatory strumienia ziarna. 40 W czasie trwania Targów POLAGRA Food i POLAGRA Tech (w terminie 14 do 18 września br.) odbędą się 2 panele dyskusyjne o tematyce interesującej dla przetwórców zbóż: w dniu 16 września o godz. 11 30 do 13 30 w pawilonie 15 sala 403 na temat: Aktualne problemy w przemyśle zbożowo-młynarskim. Referaty wygłoszą: mgr Jadwiga Rothkaehl: Możliwości zaopatrzenia surowcowego dla przemysłu zbożowo-młynarskiego i prof. dr hab. Mieczysław Jankiewicz: Postęp w technologii zbóż w kontekście realizacji celów żywieniowych. Panel poprowadzi redaktor naczelny Przeglądu Zbożowo-Młynarskiego dr inż. Roman Jurga. (Uczestnictwo bezpłatne.) w dniu 16 września o godz. 13 30 do 15 00 w pawilonie 15 sala 402 na temat: Możliwość wzrostu eksportu produktów spożywczych przez sklepy wielkopowierzchniowe. Konferencja zorganizowana przez Zarząd Główny Stowarzyszenia Naukowo-Technicznego Inżynierów i Techników Przemysłu Spożywczego, POHID, MTP. Wstęp odpłatny 100 zł wpłata do BIT. Roman Jurga