Separadores para la limpieza de granos. ¿Qué son? ¿Cómo funcionan? ¿Y para qué son adecuados?

Limpiador de granos o como también se le llama - clasificador, limpiador de granos, trieur.
- es una máquina especialmente diseñada para una sola tarea - limpiar granos y diversos cultivos.
Ya en 1313, la antigua China utilizó por primera vez un ventilador rotativo que creaba un flujo de aire para separar la paja del grano, pero aún estaba muy lejos del separador en la forma que conocemos hoy. El primer limpiador de granos con similitudes con los limpiadores de granos modernos se desarrolló en Estados Unidos en 1883 por el Sr. Wilcox.

Ya tenía los principios básicos de un clasificador moderno, como una tolva donde entra el grano; un tamiz que limpiaría el producto según su tamaño, y también un ventilador, aunque rudimentario.

Si hay un momento en la historia en el que comenzaron las innovaciones anuales para los separadores de granos, es este. Desde entonces, se han emitido más de 2,700 patentes, y eso es solo las registradas oficialmente en Europa y Estados Unidos, que se relacionan con las máquinas mismas.

¿Cómo y por qué son importantes hoy en día?

Los separadores de granos modernos son equipos indispensables en el procesamiento de cultivos de granos, así como en la producción de cereales, harina y otros productos nutritivos. Este equipo se utiliza para las etapas primarias y posteriores del procesamiento de granos. Esta unidad separa las impurezas, los pequeños cuerpos extraños de la masa total de granos para limpiar cualitativamente la materia prima y suministrarla a la línea de procesamiento.

Veamos para qué sirve esta máquina con un ejemplo.

Después de la cosecha, los agricultores tendrán que hacer mucho trabajo para asegurarse de que los granos estén listos para llegar a los consumidores: a las plantas de procesamiento, a las plantas de procesamiento de alimentos y a los supermercados.

Al principio, el grano recolectado del campo llega a las plantas de recepción y procesamiento con impurezas: grano de otro cultivo, arena, tierra, piedras, malezas, paja y residuos de espigas, paja. Según diferentes estadísticas, estas impurezas representan del 10 al 40 %. Para el almacenamiento a largo plazo y la excelente calidad de los productos terminados, todas las impurezas deben eliminarse. Si no se limpian a tiempo o se limpian mal los cultivos de granos, su humedad aumentará rápidamente, comenzará el proceso de auto-calentamiento, aparecerá moho y, en consecuencia, se deteriorarán las cualidades de siembra y de mercado de los productos. Incluso existe el riesgo de deterioro de toda la cosecha.

En resumen, tenemos dos razones por las que el separador es una invención crítica y esencial hasta el día de hoy:

1. El precio de los productos está cayendo, lo cual es malo desde el punto de vista económico y comercial.

2. La cantidad de grano de calidad está disminuyendo, lo cual es malo para el sector humanitario y alimentario.

En conclusión: los requisitos crecientes para la calidad del grano y el interés de muchos agricultores en producir sus propios productos nutritivos son las principales razones por las que en los últimos años los separadores de granos se están convirtiendo en un producto cada vez más relevante, como lo demuestra el creciente número de estas máquinas en las plataformas publicitarias en Europa y Estados Unidos.

Tipos de limpiadores

Los limpiadores de granos varían desde los dispositivos más simples capaces solo de limpiar el cultivo de polvo y desechos hasta los más complejos, capaces de una limpieza completa de alta calidad de impurezas externas y clasificación, calibración por tamaño, peso y otras características. Por ejemplo, estos dispositivos de alta precisión se utilizan ampliamente en la industria de confitería para separar las semillas de un tamaño de la masa total de semillas de girasol limpiadas, en la preparación previa a la siembra para la calibración de semillas.

La mayoría de los limpiadores de granos se dividen en los siguientes tipos:

- Separadores aerodinámicos;
- Calibradores;
- Separadores de rejilla;
- Separadores de tambor;
- Unidades de trieur;
- Separadores gravitacionales;
- Limpiadores circulares;
- Mesa densimétrica;
- Clasificador óptico.

Existen otros separadores, pero generalmente provienen de los mencionados anteriormente.

Probablemente, el único principio general de funcionamiento de cualquier separador se basa en el hecho de que las semillas de las plantas pueden diferir en peso, grosor, ancho y, por lo tanto, propiedades aerodinámicas, y en consecuencia, el grano se limpia en cualquier separador.
El manejo de granos implica principalmente separar la cosecha de granos en al menos las siguientes 4 fracciones:
1. desechos voluminosos;
2. grano grueso seleccionado destinado a la producción de alimentos y para la siembra;
3. grano de alimentación;
4. residuos finos y polvo.

Sin embargo, los limpiadores de granos se distinguen por otras características. Veamos las características de cada uno, sus diferencias, ventajas, desventajas y para quién están diseñados.

1. Limpiadores/Tamiz separadores

Quizás el tipo más antiguo de separador. Y, francamente, no ha perdido ni un poco de su relevancia, a pesar de la aparición de muchos nuevos tipos de limpiadores de granos.

Principio de funcionamiento:

La particularidad de los separadores de tamiz es que la separación en fracciones se lleva a cabo en los tamices, que a su vez están fijados al marco. La alta calidad de la limpieza se logra mediante el movimiento de traslación y rotación de las estructuras de tamiz fijadas en diferentes ángulos.

Los tamices difieren en el tamaño de las aberturas, cada tamiz cumple una función diferente en la limpieza y el tamizado del grano para diferentes fracciones.

Diagrama esquemático del separador de rejilla.

Equipamiento estándar: separador, sistemas de aspiración, conjunto de tamices. Accesorios opcionales: ventilador, ciclón, soporte.

No solo este separador no ha perdido su relevancia después de décadas, sino que sigue siendo el separador más común en el mercado. La razón es bastante simple: los nuevos tipos de separadores se han vuelto generalmente más específicos de la tarea. En cambio, el separador de rejilla hasta el día de hoy puede desempeñar bien cualquier tarea, cualquier agricultor, pero un separador de rejilla de calidad no es barato, por lo que muchos agricultores simplemente no lo necesitan, y aquí pasamos a algunas alternativas para ellos.

2. Limpiador de granos aerodinámico

Este separador es el más moderno.

Es difícil decir exactamente cuándo se introdujeron por primera vez estas máquinas. La tecnología de separación aerodinámica de sólidos fue patentada en 1975 por la legendaria compañía australiana de manejo de granos Hannaford, pero no hay evidencia de que ya existiera un separador que usara esta tecnología en ese momento. Este tipo ha aparecido en el mercado solo en las últimas décadas y casi de inmediato encontró un comprador, lo cual no es sorprendente.

El principio de funcionamiento es bastante simple:
En un separador aerodinámico, el material a limpiar se expone a un chorro de aire calentado. Un potente flujo de aire sopla el polvo y las impurezas ligeras, los residuos pesados caen al suelo y los granos por peso y tamaño (que tienen diferentes propiedades aerodinámicas) se distribuyen en celdas, que pueden ser de 5 a 8, lo cual, por cierto, es una ventaja en comparación con otros limpiadores de granos. Algunos agricultores no necesitan que el grano se distribuya en tantas fracciones y simplemente combinan algunas de ellas. Pero muchos lo hacen, y por lo tanto, no impide al agricultor o es una ventaja importante.
Dado que el proceso de tratamiento en una máquina aerodinámica se basa en el impacto de un potente flujo de aire, en realidad no hay contacto con superficies rígidas, como en el caso de las máquinas de rejilla, por ejemplo. Esto evita traumatizar y comprometer la integridad de la cáscara del grano.

Estos separadores son los más baratos y accesibles en el mercado, y no se debe esperar una calidad increíble de limpieza de granos de ellos. Es poco probable que estos separadores se utilicen en la producción de mostaza, incluso a nivel local. Pero para el agricultor pequeño y mediano, son el camino a seguir. Debido a que estos separadores no necesitan tamices, limpian la mayoría de los cultivos alimentarios, de alimentación e industriales. En consecuencia, el período de amortización de cualquier modelo ya está en la primera temporada de uso, en contraste con los modelos de tamiz y trieur.

Equipamiento estándar: separador, gabinete de control, cámara de aspiración.

Ventajas:
1. Más fracciones de grano
2. Bajo costo
3. Rápida amortización
4. Bajo consumo de energía
5. Los granos no se traumatizan

Desventajas:
Menor eficiencia de limpieza de granos

3. Calibrador

Un calibrador es en realidad una subespecie simplificada de un separador de tamiz.

El principio de funcionamiento también consiste en el movimiento de los tamices entre sí, hay un sistema de aspiración simplificado, un ventilador.
Las principales diferencias están relacionadas con el hecho de que este tipo de limpiador de granos está orientado a pequeños agricultores. Su productividad es mucho menor, dependiendo del fabricante y modelo (de 300 kg a 5 toneladas por hora), pero la calidad de la limpieza de granos es muy alta. Debe entenderse que la calidad de su limpieza se verá influenciada principalmente por qué tan bien se seleccionan los tamices para un determinado cultivo. Si el tamaño del tamiz está ajustado con precisión, no habrá quejas sobre la calidad de la limpieza.

Es necesario saber de antemano qué cultivos se van a limpiar. Si hay varios cultivos y se desea una limpieza de calidad, se debe seleccionar un tamiz para cada cultivo por separado. Sin embargo, si es importante ahorrar dinero, en el caso de cultivos similares en términos de tamaño de grano, algunos tamices pueden adaptarse a ambos cultivos. Por ejemplo, el trigo y el centeno son lo suficientemente similares como para que se puedan limpiar ambos cultivos en el mismo tamiz.

Los diferentes calibradores difieren en el número de tamices. El tamiz superior limpiará los desechos grandes, mientras que los dos tamices inferiores realizarán la limpieza fina y separarán el grano en fracciones. En consecuencia, un tamiz superior seleccionado adecuadamente puede cumplir la función de limpieza de desechos grandes para varios cultivos.

Este es un tipo de pre-limpiador. Los dos tamices inferiores se pueden seleccionar para cada cultivo; por lo general, solo toma unos minutos cambiar los tamices en el calibrador.

Equipamiento estándar: separador, conjunto de tamices, sistema de aspiración.

Además, se puede tomar un convertidor de frecuencia, que cumplirá la función de control de velocidad y sistema de protección.

Ventajas:

1) Varios niveles de tamices
2) Bajo costo en relación con la calidad de la limpieza
3) Cambio rápido de tamices Desventajas:
5) Baja productividad

4. Separador de tambor

Se considera que el inventor del separador de tambor es Larmon William Eugen. Lo inventó en 1900.

De hecho, este tipo de limpiador de granos es tan antiguo como el tipo de rejilla, pero tardó mucho tiempo en ganar popularidad y encontrar su lugar en el mercado.

El separador de tambor moderno (también llamado separador rotativo) se caracteriza hoy por sus dimensiones impresionantes y una limpieza de granos muy precisa. El separador de tambor está diseñado para la limpieza preliminar, primaria y secundaria de granos.
Principio de funcionamiento:

El limpiador de tambor consta de un tambor con tamices perforados y un aspirador.

El aspirador elimina todas las impurezas finas, como polvo, cáscaras y diversas impurezas. Luego, el grano se transfiere al tamiz. El tambor generalmente consta de varios tamices con diferentes diámetros de malla. El tamaño de malla del primer tamiz es el más pequeño. Las impurezas finas pasan al primer tamiz. En el siguiente tamiz, las celdas ya son más grandes y el grano roto pasa a través de ellas. Y las celdas del tercer tamiz corresponden al tamaño del cultivo que se está limpiando actualmente en el separador.
Etapas de limpieza de un limpiador rotativo:

1. Pre-limpieza - aspiración.

Utilice solo aspiración para eliminar las impurezas ligeras. No se utiliza el tambor tamiz. Se utiliza al recibir el grano.

2. Pre-limpieza - clasificación.

Uso de la aspiración para eliminar las impurezas ligeras. El tambor se usa para eliminar las impurezas gruesas. Se utiliza al recibir el grano o al manipular material de grano húmedo.

3. Limpieza de tamices - separación.

Uso de la aspiración para eliminar las impurezas ligeras. Uso del primer (y segundo) tamiz para tamizar, todos los demás para el pre-clasificación. Se utiliza antes de enviar el grano para su procesamiento.

4. Limpieza del trieur Uso de la aspiración para eliminar las impurezas ligeras.

Uso de tres tamices para realizar una operación de tamizado para la limpieza fina.

5. Calibración Uso de la aspiración para eliminar las impurezas ligeras.

Uso de todos los tamices para realizar la operación de tamizado para la calibración de cultivos.

Equipamiento estándar: separador de tambor, aspirador, panel de control, un conjunto de tamices y sistema de aspiración (ventilador y ciclón con compuerta de esclusa)

5. Trieur

Probablemente la máquina más profesional y precisa disponible en la actualidad. Es difícil prescindir de esta máquina en la agricultura orgánica.

El primer trieur fue desarrollado por la empresa alemana KALKER TRIEURFABRIK FABR en 1972. El principio básico de funcionamiento y la tecnología han permanecido casi sin cambios desde entonces. Estructuralmente, fue un gran avance.

El trieur moderno está diseñado para limpiar granos y material de semillas de espigas de granos, legumbres, cereales, semillas oleaginosas y otros cultivos de impurezas largas y cortas (avena y cizaña).

Principio de funcionamiento:

La unidad de trilla consta de dos unidades ubicadas una encima de la otra: la unidad inferior de recogida de avena y la unidad superior de recogida de cizaña, que tienen una transmisión autónoma. La unidad superior está girada 180° en relación con la unidad inferior. Esta disposición de la unidad permite trabajar según un esquema de limpieza secuencial: primero se seleccionan las impurezas cortas, luego las impurezas largas.

El principio de funcionamiento se basa en la separación del material clasificado por longitud. Para este propósito, se utiliza la célula de la superficie del trieur, que tiene una forma circular en planta y una forma trapezoidal rectangular en sección transversal: con una pared frontal inclinada, una pared posterior vertical y un fondo. Los segmentos con células están instalados de tal manera que la pared frontal inclinada de la célula, durante la rotación del cilindro del trieur, pasa sobre el material procesado para facilitar la caída del material y que el material caído en la célula sea expulsado al canal por la pared posterior vertical.

El material procesado en las máquinas de tamiz de aire, que contiene impurezas largas, cortas y el grano principal, ingresa al cilindro celular giratorio del trieur superior (recogedor de cizaña) 1 a través del receptor frontal y se mueve gradualmente hacia el otro extremo del cilindro. Al hacerlo, la superficie del trieur arrastra hacia arriba las impurezas cortas apiladas en las células, ya que el diámetro de la célula es más pequeño que la longitud promedio del cultivo principal. Una vez arriba, caen en el canal y se descargan por el sinfín a través del receptor posterior en el flujo de desechos. Las impurezas largas que quedan dentro del cilindro del recogedor de avena se descargan a través de una espita en el cilindro del recogedor de avena 2.

6. Mesa densimétrica

La mesa densimétrica es un tipo de equipo que clasifica según la diferencia de densidad específica de los materiales y las impurezas. La máquina es adecuada para aquellos casos en los que la densidad de separación de partículas finas es la misma. En comparación con los separadores convencionales, la precisión de este separador es mayor, pero la capacidad es baja, sin embargo, esta máquina generalmente se usa después de la pre-limpieza del grano en uno de los separadores anteriores. Y el limpiador de gravedad ya realiza la limpieza final. La mesa densimétrica incluye un marco, sistema de ventilación, sistema de vibración, mesa de gravedad.
Principio de funcionamiento:

Cuando la máquina funciona, los materiales se ven afectados principalmente por dos fuerzas: la fuerza del viento y la fuerza de fricción de la vibración, que puede ajustar. Y también el ángulo de inclinación. Bajo el efecto de la fuerza del viento, los materiales están en suspensión, los materiales ligeros están en la parte superior y los materiales pesados en la parte inferior, los materiales se estratifican, la vibración de la mesa de gravedad hace que los productos pesados en la parte inferior se eleven y las impurezas ligeras en la parte superior fluyan hacia abajo bajo el efecto de la fuerza del viento, completando así la separación de materiales e impurezas.

7. Limpiador de piedras

Este separador es muy similar a un separador de gravedad, teniendo esencialmente la mayoría de los mecanismos similares, sin embargo, está personalizado para una tarea específica: la limpieza de piedras. Las máquinas de limpieza de piedras de granos se utilizan en la industria de la harina y los alimentos para crear una variedad de cereales, extraer núcleos de girasoles, calabazas y otros productos. Además, los separadores de piedras se utilizan para clasificar partículas metálicas de residuos plásticos, separar elementos metálicos de escoria metalúrgica y mucho más.

El principio de funcionamiento de las máquinas de separación de piedras es separar el producto en dos fracciones según su densidad específica. Esto permite aislar impurezas pesadas como piedras, vidrio, partículas metálicas, etc. de productos limpios como granos, cereales, residuos plásticos, escoria metalúrgica, etc.

Una pregunta que a menudo hacen los agricultores es si es posible limpiar piedras con un separador de gravedad. La respuesta es no. O no será lo suficientemente preciso. Se ha inventado otro tipo de limpiador para esta tarea por una razón.

8. Clasificador óptico

Aquí hay también un separador maravilloso.

El clasificador óptico moderno (también llamado) utiliza hasta 3 longitudes de onda visibles, proporcionando un excelente reconocimiento de colores, y gracias a la tecnología InGaAs, elimina eficazmente materiales extraños complejos, garantizando la máxima seguridad alimentaria. El principio utiliza dos longitudes de onda visibles. Esto permite detectar no solo defectos claros y oscuros, sino también otras variaciones de color. Se puede decir que es el primer separador que tiene tecnología AI, o más bien sus algoritmos primitivos.

La máquina es increíble, pero curiosamente, los primeros comienzos de esta tecnología fueron en 1931.

En 1931, la empresa Electric Sorting Company introdujo por primera vez en el mundo clasificadores de colores, que fueron instalados y utilizados en la industria de los frijoles. Ya en 1937, la tecnología de clasificación óptica había sido perfeccionada y permitía la creación de sistemas basados en el principio de selección de dos colores. En las décadas siguientes, la tecnología se desarrolló a pasos agigantados y la clasificación óptica se introdujo en más sectores agrícolas.

Estas máquinas, aunque caras, se han convertido en un invento útil. La industria alimentaria es solo una pequeña parte de su uso. También se utilizan en las industrias de metales, plásticos y vinos.

Sin embargo, se debe entender que incluso una máquina tecnológicamente avanzada no le dará una limpieza al 100%.

Para obtener los mejores y más óptimos resultados, debe tener 2-3 tipos de limpiadores a la vez.

Conclusión

Cuando comencé en este campo estrecho, me di cuenta de que muchos agricultores no saben exactamente lo que necesitan. ¿Qué capacidad, qué tipo de separador, si uno en particular será suficiente? Me di cuenta de que la mayoría de los agricultores no saben mucho sobre este equipo, y la información en Internet está muy dispersa y no está clara. Así fue como surgió la idea de escribir este artículo. Decidí que quería escribir sobre el tema de los limpiadores de granos de la manera más clara y entretenida posible.
La mayoría de estos limpiadores se pueden encontrar en nuestro sitio y para los que no puede - puede hacer su pedido deseado y encontraremos una solución individual.


Gracias por su atención, para cualquier pregunta puede contactarnos por correo electrónico - m.velikov@agrivel.com

El artículo fue escrito por Velikov Mykhailo