Очистка зерна

Очистка зерна от примесей - важнейший прием в обработке зерна, существенно влияющий на стабильность качества хранящегося зерна; улучшающий качество партий зерна, передаваемых в переработку; повышающий эффективность работы и производительность технологического оборудования, включенного в схему процесса после очистки; повышающий степень использования зерна за счет использования выделенных отходов на фуражные цели.

В зерноочистительных машинах применяют различные рабочие органы, работа которых основана на использовании определенного признака делимости зерновой массы.

Признаки делимости зерновой массы: размеры (длина, толщина, ширина); аэродинамические свойства (скорость витания); форма и состояние поверхности (фрикционные свойства); плотность (гравитационные свойства); цвет, упругость, магнитные свойства и др.

Принципы и способы разделения зерна и примесей, наиболее широко применяемые в практике:

• по ширине - на ситах с круглыми отверстиями;
• по толщине - на ситах с продолговатыми отверстиями;
• по длине - на ячеистой поверхности;
• по форме - на ситах с фасонными отверстиями (например, треугольными) или на наклонной гладкой поверхности;
• по аэродинамическим свойствам - в пневмосепарирующих каналах;
• по форме и состоянию поверхности - на ворсистый наклонной плоскости;
• по упругости и коэффициенту ударного трения - виброударное сепарирование;
• по магнитным свойствам - магнитное сепарирование;
• по плотности и коэффициенту трения - вибрационное перемещение;
• по плотности - в случае самосортирования на конических поверхностях при круговых поступательных их колебаниях;
• по размерам, коэффициенту трения, плотности - на неподвижных наклонных ситах.

Существует большое разнообразие зерноочистительных машин, в рабочих органах которых реализованы один или несколько принципов разделения зерна. Например: ситовые сепараторы (на ситах), воздушно-ситовые сепараторы (сита и пневмосепарирование в каналах); триеры (на ячеистой поверхности); аспирационные колонки, воздушные сепараторы (по аэродинамическим свойствам); вибропневматические камнеотделительные машины, сортировальные столы (вибрационное перемещение в аэрируемом слое без просеивания); камнеотделительные машины (колеблющиеся конические поверхности); сортирующие горки (на неподвижных наклонных ситах); магнитные сепараторы (по магнитной восприимчивости) и т. д.

Характерные случаи применения зерноочистительных машин:

• ситовые сепараторы - для очистки зерновой массы от крупных и мелких примесей (при пневмотранспорте применяются в системе с пневмосепаратором);
• воздушноситовые сепараторы - для отсортировывания крупных, мелких и легких (аспирационные относы) примесей, щуплого зерна, пыли;
• триеры - для выделения овсюга и куколя из массы пшеницы;
• аспирационные колонки и воздушные сепараторы - для очистки от легких примесей и щуплого зерна;
• вибропневматические камнеотделительные машины, сортировальные столы - для удаления минеральной примеси, разделения продуктов шелушения крупяных культур с выделением ядра;
• камнеотделительные машины - для очистки от минеральной примеси;
• магнитные сепараторы - для устранения металломагнитных примесей.

Очистку зерна необходимо производить в соответствии с указаниями, изложенными в инструкции по очистке зерна и эксплуатации зерноочистительных машин на хлебоприемных предприятиях.

В процессе эксплуатации обеспечивают режим работы зерноочистительных машин, позволяющий добиться максимальной эффективности очистки зерна (не ниже регламентированной техническим паспортом на машину).

При разработке технологического процесса очистки отдельных партий зерна следует руководствоваться лабораторными данными о содержании отдельных примесей и влажности зерна, техническими нормами производительности оборудования, режимами очистки зерна, рекомендуемыми инструкциями.

В технологических линиях предусматривают: предварительную очистку на ворохоочистителях или сепараторах перед сушкой (для удаления грубых и легких примесей); однократную или двукратную очистку зерна на воздушно-ситовых сепараторах (после сушки) для доведения зерна до нужных кондиций.

Если этого недостаточно, производят дополнительную очистку, используя триеры, аспираторы, пневмостолы, камнеотборники и другие машины в зависимости от состава и количества оставшихся примесей в очищаемом зерне (см. рис. 1.11).

Контроль за качеством очистки осуществляет лаборатория.

Очистке подлежит зерно продовольственное «средней чистоты» и «сорное», направляемое на сушку в шахтных зерносушилках; при наличии признаков повышения температуры выше нормальной для данных условий хранения (вне очереди); зараженное вредителями хлебных запасов; засоренное примесями с несвойственным зерну запахом (вне очереди).

Для установления оптимального режима работы зерноочистительной машины проводят пробную очистку зерна, с определением технологического эффекта (ТЭ). ТЭ определяют путем снятия количественно-качественного баланса фракций зерновой массы (зерно и отходы).

Отбор всех фракций производят одновременно в течение одной (0,5 м при Q 20 т/ч) минуты при установившемся режиме работы машины не менее трех раз из партии массой не менее 5 т.

Пробную очистку зерна можно считать оконченной, если в результате выбранного режима работы сепаратора из очищаемого зерна за однократный пропуск будет выведено не менее 60% отделимых примесей при эксплуатационной производительности.

Пробную очистку зерна в триерах можно считать законченной, если из очищаемого зерна будет выделено не менее 80% длинных примесей (например, в пшенице: овес, овсюг и др.). При очистке зерна от коротких примесей содержание куколя в очищенном зерне не должно превышать 0,5%.

Выбранный режим должен соблюдаться всем обслуживающим персоналом и не может быть изменен без распоряжения руководителя пункта (гл. технолога).

Для эффективного выделения примесей производят фракционную очистку зерна, т. е. с разделением зерновой массы на две фракции: крупную и мелкую. Мелкую фракцию направляют на другой сепаратор для выделения мелких примесей (песка, семян сорных примесей).

При недостаточном эффекте очистки прибегают к повторной очистке путем возврата зерна из зернохранилища на первый сепаратор с возможной заменой в нем решет в зависимости от характера примесей.

Очистку считает эффективной, если содержание сорной примеси после нее не> 2%, зерновой - не > 5 и вредной (спорыньи, головки и др.) 0,2%.       

Рабочие органы ситовых сепараторов сита (решета) По способу изготовления различают штампованные сита и металлические.

При просеивании на ситах исходный продукт разделяется на два потока на сход (размер частиц больше размера отверстий сит) и проход (размер частиц меньше размера отверстий сит). В сходе, как правило, содержится некоторая часть проходовых частиц, не успевших провалиться через отверстия. Их массу, выраженную в процентах к массе схода, называют недосевом.

Для очистки зерна в сепараторах устанавливают в основном штампованные сита на листовой стали толщиной 0,8-1,0 мм. Форма отверстий сит для сепарирования смеси по ширине частиц круглая, по толщине - прямоугольная, по форме – треугольная.

Сита характеризуются рабочим размером отверстий для круглых отверстий рабочий размер - диаметр (он колеблется от 1,5 до 16 мм), для прямоугольных - ширина (1,5-10 мм) и длина (10-50 мм).

Для треугольных отверстий рабочий размер - сторона правильного треугольника. Соответственно рабочий размер обозначают определенными значками с цифрой после них, например с круглыми отверстиями - 12, 2,2, 1,5 и т д., с прямоугольными - 2,2 20, с треугольными - 5,0, 6,0 и т. д.

Для металлотканых сит рабочий размер - сторона отверстия в свету (мм). Линейные размеры зерновок выражают соотношением, а b с, где а - длина, b – ширина и с – толщина (рис. 112).

Исходя из этого для выделения примесей, отличающихся от зерна по ширине, справедливо неравенство:

                                                  b₃ d b_пр                                                                                      (1.7)

где b₃ и b_пр - ширина зерна и примесей, мм;

d - диаметр отверстия сита, мм.

Верхнее условие: зерно – сходом; примеси – проходом.

Нижнее условие: зерно - проходом; примеси - сходом.

Для выделения примесей, различающихся по толщине, пользуются следующим соотношением:

                                                       c₃ a c_пр                                                                                                 (1.8)

где с₃ и с_пр - толщина зерна и примесей, мм;

а - ширина прямоугольного отверстия, мм.

Нижнее условие: зерно - проходом; примеси - сходом.

Верхнее условие: зерно - сходом; примеси - проходом.

Размеры отверстий приемных сит для очистки зерна:

• пшеницы, ржи, ячменя продовольственных, овса, проса, риса - зерна - 8-16 (18-20);
• кукурузы продовольственной, гороха продовольственного, сои, подсолнечника - 10-18.

В зависимости от конструкции сепаратора и расположения сит схемы очистки могут быть разными (рис. 1.13).

Размеры отверстий сит для очистки зерна и семян разных культур указаны в табл. 1.12.

Для выделения длинных примесей зерно очищают в триере - овсюгоотборнике.

При наличии в крупной фракции очищенного (после сепараторов) зерна мелких семян сорных растений выше допустимых норм и при необходимости выделения из мелкой фракции коротких примесей (мелкие семена сорных растений, битое зерно и др. ) их направляет на триеры – куколеотборники.

Триеры бывают цилиндрические и дисковые. У первых рабочий орган - цилиндр с ячеями на внутренней поверхности, у вторых - диски с ячеями на обеих сторонах. Размеры ячей приведены в табл. 1.13 и 1.14.

При работе триеров короткие фракции зерновой массы попадают в ячеи и при определенном угле наклона вращающейся рабочей поверхности они выпадают в желоб и выводятся из машины.

Например, для очистки пшеницы от коротких примесей триер комплектуют следующими дисками, считая от приема: четыре диска типа 1 с длиной и шириной ячей 4,0 мм; три диска типа 2 с длиной и шириной ячей 4,0 мм; шесть дисков типа 1 с длиной и шириной ячей 4,5 мм, и т. д.

Некоторые основные общие правила эксплуатации -            зерноочистительных машин

Перед пуском машины в работу обслуживающий персонал проверяет ее техническое состояние и устраняют все несоответствия                 го техническим нормам.      

Во время работы зерноочистительной машины обслуживающий персонал обязан:

• следить за нормальной работой всех узлов машины, не допускать чрезмерного нагревания подшипников. Если они нагреваются - машину остановить, выяснить причину и устранить ее; обеспечить бесперебойную и равномерную загрузку машины зерном и уборку очищенного зерна и отходов;
• вести регулярный контроль качества очищаемого зерна, не допуская перехода примесей в очищенное зерно или заноса основного зерна в отходы;
• контролировать качество отходов.

Следующей смене оборудование необходимо передавать в технически исправном состоянии и налаженном режиме (зерноочистительные машины сдаются на ходу, без остановки их работы).

Если надо остановить машину, то за 3-5 мин до ее остановки прекращает подачу зерна для того, чтобы из нее было удалено оставшееся зерно и фракции отходов.

При переходе на очистку другой культуры необходимо тщательно очистить машины, для чего после окончания подачи зерна они должны работать на холостом ходу до тех пор, пока из них полностью не выйдет обрабатываемое зерно.

Следует соблюдать установленный порядок включения машины и механизмов в работу. Включение их производится последовательно от конечной машины или механизма в схеме до первой. Постепенно открывая задвижки, установленные в бункерах над машинами, регулируют производительность в соответствии с технической характеристикой для данной культуры.

При окончании очистки зерна выключение машин производится так: прекращают подачу зерна, затем последовательно выключают машины и механизмы в порядке, обратном включению.

Эксплуатация воздушно-ситовых сепараторов:

В сепараторах с возвратно-поступательным движением ситового кузова сита с продолговатыми отверстиями прикрепляют к раме так, чтобы длинная ось отверстий располагалась вдоль сита (по ходу движения зерна). При круговом поступательном движении кузова этого ограничения нет.

Сита должны отвечать следующим требованиям:

• размещение отверстий должно быть равномерным без нарушения прямолинейности рядов и пропусков;
• размеры отверстий по всей плоскости сита должны быть одинаковы;
• на поверхности сит не должно быть вмятин и выступающих мест;
• полотна не должны иметь трещин, рванин на кромках, деформированных и порванных перемычек;
• не допускаются заусенцы на рабочей поверхности сита.

Подборке сит должно быть уделено особое внимание. Неправильный их подбор является одной из основных причин недостаточной очистки зерна от примесей и плохого сортирования.

При работе сепаратора полноценные зерна не должны сходить с приемного и сортировочного сит в отходы, а из зерна, идущего сходом с подсевного сита, должны быть примеси органического и неорганического происхождения. Наличие в отходах зерна (в количестве более 2,0% от массы отходов) свидетельствует о неправильном подборе сит или о подсоре зерна через щели.

Скорость воздушного потока регулируют с таким расчетом, чтобы легкие примеси выделялись полностью и в то же время полноценное зерно не попадало в отходы (не> 2% зерен очищаемой культуры к массе относов). Скорость воздушного потока в пневмосепарирующих каналах устанавливают дроссельными клапанами. Рукоятки клапанов смещают до отказа в сторону надписи «открыть» и анализируют относы на содержание в них зерна. Если содержание зерна в относах превышает допустимую норму, рукоятку клапанов постепенно перемещает в сторону надписи «закрыто».

Следует обеспечить равномерную подачу зерна на сита машины по всей ширине питающего механизма. Зерно, поступающее на приемное сито, должно распределяться равномерным слоем и в дальнейшем перемещаться по всей ширине сортировочных и подсевных сит. При работе машины с полной производительностью сортирующее сито должно быть заполнено зерном до 2/3-3/4 его длины, считая от начала сита.

Должна быть обеспечена нормальная очистка сит.

После непрерывной работы воздушно-ситового сепаратора в течение 60-80 часов его останавливают, вынимает сортировочные и подсевные сита, проверяют состояние полотен, размеры отверстий и тщательно очищают их от заклинившихся в отверстиях частиц.

Эксплуатация триеров (БТС, ТЛГ-8, 3, блок ТБ-З0, ЗТК – 5И, ЗТО-5л, А9-ЗТК-6, А9-УТО-6)

Зерно, направляемое на триеры, предварительно очищается на воздушно-ситовых сепараторах.

В дисковом триере слой зерна должен постоянно быть выше уровня оси вала дисков на 50-100 мм.

Периодически, не менее одного раза в смену, дисковые триеры освобождают от осевшей в нижней части машины минеральной примеси.

При очистке зерна в триерах в отходах не должно содержаться более 5% зерна очищаемой КЛЬТЫ по отношение к массе отходов.

                                Эксплуатация пневматических сортировальных столов

Очистку партии зерна производят после предварительной регулировки и наладки машины, регулируют наклон делительной плоскости в поперечном и продольном направлениях, при которых вся делительная плоскость должна быть покрыта ровным слоем зерна. Открывание разгрузочных затворов и подачу зерна на делительную плоскость регулируют так, чтобы толщина слоя зерна на ней была около 2-З см.