Separadores para a limpeza de grãos. O que são? Como funcionam? E para que servem?

Limpador de grãos ou como também é chamado - classificador, limpador de grãos, trieur.
- é uma máquina especialmente projetada para uma única tarefa - limpar grãos e diversas culturas.
Já em 1313, a antiga China utilizou pela primeira vez um ventilador rotativo que criava um fluxo de ar para separar a palha dos grãos, mas ainda estava longe do separador na forma que conhecemos hoje. O primeiro limpador de grãos com semelhanças aos limpadores de grãos modernos foi desenvolvido nos EUA em 1883 pelo Sr. Wilcox.

Ele já possuía os princípios básicos de um classificador moderno - como uma tremonha onde os grãos entram; uma peneira que limparia o produto de acordo com seu tamanho, e também um ventilador, embora rudimentar.

Se há um momento na história em que começaram as inovações anuais para separadores de grãos, é este. Desde então, foram emitidas mais de 2.700 patentes, e essas são apenas as registradas oficialmente na Europa e nos EUA, relacionadas às próprias máquinas.

Como e por que são importantes hoje em dia?

Os separadores modernos de grãos são equipamentos indispensáveis no processamento de culturas de grãos, bem como na produção de cereais, farinha e outros produtos nutritivos. Este equipamento é utilizado para as etapas primárias e posteriores do processamento de grãos. Esta unidade separa impurezas, pequenos corpos estranhos da massa total de grãos para limpar qualitativamente a matéria-prima e fornecê-la à linha de processamento.

Vamos ver para que serve esta máquina com um exemplo.

Após a colheita, os agricultores terão muito trabalho para garantir que os grãos estejam prontos para chegar aos consumidores: às plantas de processamento, às plantas de processamento de alimentos e aos supermercados.

No início, os grãos colhidos do campo chegam às plantas de recepção e processamento com impurezas: grãos de outras culturas, areia, terra, pedrinhas, ervas daninhas, palha e restos de espigas, palha. De acordo com diferentes estatísticas, essas impurezas representam de 10 a 40%. Para armazenamento a longo prazo e excelente qualidade dos produtos finais, todas as impurezas devem ser removidas. Se os grãos não forem limpos a tempo ou forem mal limpos, sua umidade aumentará rapidamente, começará o processo de autoaquecimento, aparecerá mofo e, consequentemente, deteriorarão as qualidades de semeadura e de mercado dos produtos. Existe até o risco de deterioração de toda a colheita.

Em resumo, temos dois motivos pelos quais o separador é uma invenção crítica e essencial até hoje:

1. O preço dos produtos está caindo, o que é ruim do ponto de vista econômico e comercial.

2. A quantidade de grãos de qualidade está diminuindo, o que é ruim para o setor humanitário e alimentar.

Conclusão: os requisitos crescentes para a qualidade dos grãos e o interesse de muitos agricultores em produzir seus próprios produtos nutritivos são as principais razões pelas quais, nos últimos anos, os separadores de grãos estão se tornando um produto cada vez mais relevante, como evidenciado pelo número crescente dessas máquinas nas plataformas de publicidade na Europa e nos EUA.

Tipos de limpadores

Os limpadores de grãos variam desde os dispositivos mais simples capazes apenas de limpar a cultura de poeira e resíduos até os mais complexos - capazes de uma limpeza completa de alta qualidade de impurezas externas e classificação, calibração por tamanho, peso e outras características. Por exemplo, esses dispositivos de alta precisão são amplamente utilizados na indústria de confeitaria para separar sementes de um tamanho da massa total de sementes de girassol limpas, na preparação pré-semeadura para a calibração de sementes.

A maioria dos limpadores de grãos é dividida nos seguintes tipos:

- Separadores aerodinâmicos;
- Calibradores;
- Separadores de grade;
- Separadores de tambor;
- Unidades de trieur;
- Separadores gravitacionais;
- Limpadores circulares;
- Mesa densimétrica;
- Classificador óptico.

Existem outros separadores, mas geralmente provêm dos mencionados anteriormente.

Provavelmente, o único princípio geral de funcionamento de qualquer separador baseia-se no fato de que as sementes das plantas podem diferir em peso, espessura, largura e, portanto, propriedades aerodinâmicas e, consequentemente, os grãos são limpos em qualquer separador.
O manuseio de grãos envolve principalmente a separação da colheita de grãos em pelo menos as seguintes 4 frações:
1. resíduos volumosos;
2. grãos grosseiros selecionados destinados à produção de alimentos e para a semeadura;
3. grãos para alimentação;
4. resíduos finos e poeira.

No entanto, os limpadores de grãos se distinguem por outras características. Vamos ver as características de cada um, suas diferenças, vantagens, desvantagens e para quem são projetados.

1. Limpadores/Separadores de peneira

Talvez o tipo mais antigo de separador. E, francamente, não perdeu nem um pouco da sua relevância, apesar do surgimento de muitos novos tipos de limpadores de grãos.

Princípio de funcionamento:

A particularidade dos separadores de peneira é que a separação em frações ocorre nas peneiras que, por sua vez, são fixadas à estrutura. A alta qualidade da limpeza é alcançada pelo movimento de translação e rotação das estruturas de peneira fixadas em diferentes ângulos.

As peneiras diferem no tamanho das aberturas, cada peneira cumpre uma função diferente na limpeza e na peneiração dos grãos para diferentes frações.

Diagrama esquemático do separador de grade.

Equipamento padrão: separador, sistemas de aspiração, conjunto de peneiras. Acessórios opcionais: ventilador, ciclone, suporte.

Não só este separador não perdeu sua relevância após décadas, como continua sendo o separador mais comum no mercado. O motivo é bastante simples: os novos tipos de separadores tornaram-se geralmente mais específicos para a tarefa. Em vez disso, o separador de grade até hoje pode desempenhar bem qualquer tarefa, qualquer agricultor, mas um separador de grade de qualidade não é barato, então muitos agricultores simplesmente não precisam dele, e aqui passamos a algumas alternativas para eles.

2. Limpador de grãos aerodinâmico

Este separador é o mais moderno.

É difícil dizer exatamente quando essas máquinas foram introduzidas pela primeira vez. A tecnologia de separação aerodinâmica de sólidos foi patenteada em 1975 pela lendária empresa australiana de manuseio de grãos Hannaford, mas não há evidências de que já existisse um separador usando essa tecnologia na época. Este tipo apareceu no mercado apenas nas últimas décadas e quase imediatamente encontrou um comprador, o que não é surpreendente.

O princípio de funcionamento é bastante simples:
Em um separador aerodinâmico, o material a ser limpo é exposto a um jato de ar aquecido. Um fluxo de ar poderoso sopra a poeira e as impurezas leves, as impurezas pesadas caem no chão e os grãos por peso e tamanho (possuindo diferentes propriedades aerodinâmicas) são distribuídos em células, que podem ser de 5 a 8, o que, aliás, é uma vantagem em comparação com outros limpadores de grãos. Alguns agricultores não precisam que os grãos sejam distribuídos em tantas frações e simplesmente combinam algumas delas. Mas muitos precisam, e portanto, não impede o agricultor ou é uma vantagem importante.
Como o processo de tratamento em uma máquina aerodinâmica baseia-se no impacto de um fluxo de ar poderoso, na verdade não há contato com superfícies rígidas, como no caso das máquinas de grade, por exemplo. Isso evita traumatizar e comprometer a integridade da casca do grão.

Esses separadores são os mais baratos e acessíveis do mercado, e não se deve esperar uma qualidade incrível de limpeza dos grãos deles. É improvável que esses separadores sejam utilizados na produção de mostarda, mesmo localmente. Mas para o pequeno e médio agricultor, eles são a solução ideal. Devido ao fato de que esses separadores não precisam de peneiras, eles limpam a maioria das culturas alimentares, de forragem e industriais. Consequentemente, o período de retorno para qualquer modelo já está na primeira temporada de uso, em contraste com os modelos de peneira e trieur.

Equipamento padrão: separador, gabinete de controle, câmara de aspiração.

Vantagens:
1. Mais frações de grãos
2. Preço baixo
3. Retorno rápido
4. Baixo consumo de energia
5. Os grãos não são traumatizados

Desvantagens:
Menor eficiência de limpeza de grãos

3. Calibrador

Um calibrador é, na verdade, uma subespécie simplificada de um separador de peneira.

O princípio de funcionamento também consiste no movimento das peneiras entre si, há um sistema de aspiração simplificado, um ventilador.
As principais diferenças estão relacionadas ao fato de que este tipo de limpador de grãos é orientado para pequenos agricultores. Sua produtividade é muito menor, dependendo do fabricante e modelo (de 300 kg a 5 toneladas por hora), mas a qualidade da limpeza dos grãos é muito alta. Deve-se entender que a qualidade da limpeza será influenciada principalmente por quão bem as peneiras são selecionadas para uma determinada cultura. Se o tamanho da peneira for ajustado com precisão, não haverá reclamações sobre a qualidade da limpeza.

É necessário saber com antecedência quais culturas serão limpas. Se houver várias culturas e você quiser uma limpeza de qualidade, deve-se selecionar uma peneira para cada cultura separadamente. No entanto, se for importante economizar dinheiro, no caso de culturas semelhantes em termos de tamanho de grão, algumas peneiras podem ser adaptadas para ambas as culturas. Por exemplo, o trigo e o centeio são suficientemente semelhantes para que ambas as culturas possam ser limpas na mesma peneira.

Diferentes calibradores diferem no número de peneiras. A peneira superior limpará os resíduos grandes, enquanto as duas peneiras inferiores realizarão a limpeza fina e separarão os grãos em frações. Consequentemente, uma peneira superior selecionada corretamente pode cumprir a função de limpeza de resíduos grandes para várias culturas.

Este é um tipo de pré-limpador. As duas peneiras inferiores podem ser selecionadas para cada cultura; geralmente, leva apenas alguns minutos para trocar as peneiras no calibrador.

Equipamento padrão: separador, conjunto de peneiras, sistema de aspiração.

Além disso, pode ser usado um conversor de frequência, que cumprirá a função de controle de velocidade e sistema de proteção.

Vantagens:

1) Vários níveis de peneiras
2) Custo baixo em relação à qualidade da limpeza
3) Troca rápida de peneiras Desvantagens:
5) Baixa produtividade

4. Separador de tambor

Considera-se que o inventor do separador de tambor é Larmon William Eugen. Ele o inventou em 1900.

De fato, este tipo de limpador de grãos é tão antigo quanto o tipo de grade, mas levou muito tempo para ganhar popularidade e encontrar seu lugar no mercado.

O separador moderno de tambor (também chamado de separador rotativo) caracteriza-se hoje por suas dimensões impressionantes e uma limpeza de grãos muito precisa. O separador de tambor é projetado para a limpeza preliminar, primária e secundária de grãos.
Princípio de funcionamento:

O limpador de tambor consiste em um tambor com peneiras perfuradas e um aspirador.

O aspirador remove todas as impurezas finas, como poeira, cascas e várias impurezas. Em seguida, os grãos são transferidos para a peneira. O tambor geralmente consiste em várias peneiras com diferentes diâmetros de malha. O tamanho da malha da primeira peneira é o menor. As impurezas finas passam para a primeira peneira. Na peneira seguinte, as células já são maiores e os grãos quebrados passam por elas. E as células da terceira peneira correspondem ao tamanho da cultura que está sendo limpa no momento no separador.
Etapas de limpeza de um limpador rotativo:

1. Pré-limpeza - aspiração.

Use apenas aspiração para remover as impurezas leves. A peneira do tambor não é utilizada. Utilizada ao receber os grãos.

2. Pré-limpeza - classificação.

Uso da aspiração para remover as impurezas leves. O tambor é usado para remover as impurezas grosseiras. Utilizado ao receber os grãos ou ao manusear material de grãos úmido.

3. Limpeza de peneiras - separação.

Uso da aspiração para remover as impurezas leves. Uso da primeira (e segunda) peneira para peneirar, todas as outras para a pré-classificação. Utilizado antes de enviar os grãos para processamento.

4. Limpeza trieur Uso da aspiração para remover as impurezas leves.

Uso de três peneiras para realizar uma operação de peneiração para limpeza fina.

5. Calibração Uso da aspiração para remover as impurezas leves.

Uso de todas as peneiras para realizar a operação de peneiração para calibração de culturas.

Equipamento padrão: separador de tambor, aspirador, painel de controle, um conjunto de peneiras e sistema de aspiração (ventilador e ciclone com válvula de fechamento)

5. Trieur

Provavelmente a máquina mais profissional e precisa disponível atualmente. É difícil fazer sem esta máquina na agricultura orgânica.

O primeiro trieur foi desenvolvido pela empresa alemã KALKER TRIEURFABRIK FABR em 1972. O princípio básico de funcionamento e a tecnologia permaneceram quase inalterados desde então. Estruturalmente, foi um grande avanço.

O trieur moderno é projetado para limpar grãos e material de sementes de espigas de grãos, leguminosas, cereais, sementes oleaginosas e outras culturas de impurezas longas e curtas (aveia e joio).

Princípio de funcionamento:

A unidade de debulha consiste em duas unidades localizadas uma acima da outra: a unidade inferior de coleta de aveia e a unidade superior de coleta de joio, que possuem uma transmissão autônoma. A unidade superior é girada em 180° em relação à unidade inferior. Esta disposição da unidade permite trabalhar de acordo com um esquema de limpeza sequencial: primeiro são selecionadas as impurezas curtas, depois as impurezas longas.

O princípio de funcionamento baseia-se na separação do material classificado por comprimento. Para este fim, utiliza-se a célula da superfície do trieur, que tem uma forma circular em planta e uma forma trapezoidal retangular em seção transversal: com uma parede frontal inclinada, uma parede traseira vertical e um fundo. Os segmentos com células são instalados de forma que a parede frontal inclinada da célula, durante a rotação do cilindro do trieur, passe sobre o material processado para facilitar a queda do material e para que o material caído na célula seja expulso para o canal pela parede traseira vertical.

O material processado em máquinas de peneiração a ar, que contém impurezas longas, curtas e os grãos principais, entra no cilindro celular rotativo do trieur superior (coletor de joio) 1 através do receptor frontal e se move gradualmente para o outro extremo do cilindro. Nesse processo, a superfície do trieur arrasta para cima as impurezas curtas empilhadas nas células, pois o diâmetro da célula é menor que o comprimento médio da cultura principal. Uma vez no topo, elas caem no canal e são descarregadas pelo parafuso através do receptor traseiro no fluxo de resíduos. As impurezas longas que permanecem dentro do cilindro do coletor de aveia são descarregadas através de um bico no cilindro do coletor de aveia 2.

6. Mesa densimétrica

A mesa densimétrica é um tipo de equipamento que classifica de acordo com a diferença de densidade específica dos materiais e impurezas. A máquina é adequada para os casos em que a densidade da separação de partículas finas é a mesma. Em comparação com os separadores convencionais, a precisão deste separador é maior, mas a capacidade é baixa, no entanto, esta máquina geralmente é usada após a pré-limpeza dos grãos em um dos separadores acima. E o limpador gravitacional já realiza a limpeza final. A mesa densimétrica inclui uma estrutura, sistema de ventilação, sistema de vibração, mesa de gravidade.
Princípio de funcionamento:

Quando a máquina está em funcionamento, os materiais são afetados principalmente por duas forças: a força do vento e a força de fricção da vibração, que você pode ajustar. E também o ângulo de inclinação. Sob o efeito da força do vento, os materiais ficam em suspensão, os materiais leves ficam na parte superior e os materiais pesados na parte inferior, os materiais são estratificados, a vibração da mesa de gravidade faz com que os produtos pesados na parte inferior subam e as impurezas leves na parte superior fluam para baixo sob o efeito da força do vento, completando assim a separação dos materiais e impurezas.

7. Limpador de pedras

Este separador é muito próximo a um separador gravitacional, possuindo essencialmente a maioria dos mecanismos semelhantes, no entanto, é personalizado para uma tarefa específica - limpar pedras. As máquinas de limpeza de pedras de grãos são utilizadas na indústria de farinha e alimentos para criar uma variedade de cereais, extrair núcleos de girassóis, abóboras e outros produtos. Além disso, os separadores de pedras são utilizados para classificar partículas metálicas de resíduos plásticos, separar elementos metálicos de escória metalúrgica e muito mais.

O princípio de funcionamento das máquinas de separação de pedras é separar o produto em duas frações com base em sua densidade específica. Isso permite isolar impurezas pesadas, como pedras, vidro, partículas metálicas etc. dos produtos limpos, como grãos, cereais, resíduos plásticos, escória metalúrgica etc.

Uma pergunta frequentemente feita pelos agricultores é se é possível limpar pedras com um separador gravitacional. A resposta é não. Ou não será suficientemente preciso. Um tipo diferente de limpador foi inventado para esta tarefa por um motivo.

8. Classificador óptico

Aqui está também um separador maravilhoso.

O classificador óptico moderno (também chamado de classificador de cor) utiliza até 3 comprimentos de onda visíveis, proporcionando um excelente reconhecimento de cores e, graças à tecnologia InGaAs, remove eficazmente materiais estranhos complexos, garantindo a máxima segurança alimentar. O princípio utiliza dois comprimentos de onda visíveis. Isso permite detectar não apenas defeitos claros e escuros, mas também outras variações de cor. Podemos dizer que este é o primeiro separador que possui tecnologia AI, ou melhor, seus algoritmos primitivos.

A máquina é incrível, mas curiosamente, os primeiros começos dessa tecnologia foram em 1931.

Em 1931, a empresa Electric Sorting Company introduziu pela primeira vez no mundo classificadores de cores, que foram instalados e utilizados na indústria de feijão. Já em 1937, a tecnologia de classificação óptica havia sido aperfeiçoada e permitia a criação de sistemas baseados no princípio de seleção de duas cores. Nas décadas seguintes, a tecnologia se desenvolveu rapidamente e a classificação óptica foi introduzida em mais setores agrícolas.

Essas máquinas, embora caras, tornaram-se uma invenção útil. A indústria alimentícia é apenas uma pequena parte de onde são utilizadas. Também são usadas nas indústrias de metais, plásticos e vinhos.

No entanto, deve-se entender que mesmo uma máquina tecnologicamente avançada não fornecerá uma limpeza 100%.

Para obter os melhores e mais ótimos resultados, deve-se ter 2-3 tipos de limpadores simultaneamente.

Conclusão

Quando comecei neste campo estreito, percebi que muitos agricultores não sabem exatamente o que precisam. Qual capacidade, que tipo de separador, se um específico será suficiente? Percebi que a maioria dos agricultores sabe pouco sobre esse equipamento, e as informações na internet estão muito dispersas e não são claras. Foi assim que surgiu a ideia de escrever este artigo. Decidi que queria escrever sobre o tema dos limpadores de grãos da maneira mais clara e divertida possível.
A maioria desses limpadores pode ser encontrada em nosso site e, para aquele que não encontrar - você pode fazer seu pedido desejado e encontraremos uma solução individual.


Obrigado pela atenção, para qualquer dúvida você pode nos contatar por e-mail - m.velikov@agrivel.com

O artigo foi escrito por Velikov Mykhailo