Актуальные способы очистки зерна

Очистка зерна – сложный многоступенчатый процесс, который занимает важное место в послеуборочной переработке. Производство муки, круп, спирта начинается именно с этой технологической операции. Зерновая масса, собранная с полей, всегда содержит посторонние примеси. Большинство из них попадают в бункер комбайна при уборке урожая. Частицы растений, мелкие комочки почвы, семена сорняков и насекомые засоряют зерно. В процессе транспортировки в зерновую массу могут случайно попасть камешки, песок и другой мусор.

Зерноочистка позволяет получить продукт высокого качества. За счет снижения влажности уменьшается количество вредных микроорганизмов, увеличивается срок хранения семян.

Разновидности примесей

Примеси, которые засоряют урожай, условно делятся на 3 категории:

• Зерновая. Сюда относятся дефектные зерна основного продукта: проросшие, поврежденные, недозревшие или испорченные насекомыми.
• Сорная. Комочки земли, частички кварца, растений, мякина, семена других культур.
• Вредная. Ядовитые культуры, например горчак или куколь, могут произрастать в полях аграриев среди других сорняков. Наличие ядовитых семян в очищенном зерне недопустимо, поскольку они могут нанести вред людям или животным.

Также среди примесей выделяют отделимые и трудноотделимые. С первыми зерноочистительные установки справляются относительно легко, путем провеивания и просеивания. Чтобы избавиться от трудноотделимых примесей, используют сложное оборудование.

Технологии зерноочистки

Первичная переработка зерна производится в ворохоочистительном узле комбайна. Если уборка урожая идет на идеально ухоженном поле – такая очистка дает хороший результат, но в большинстве случаев посевные площади засорены и приходится перерабатывать зерно на отдельных стационарных установках. Современные зерноочистительные машины справляются со всеми типами примесей.

Грубая очистка зернового вороха простыми установками

Через предварительный этап проходит зерновой ворох, качество которого не соответствует требованиям к сырью, предназначенному для загрузки в машину первичной очистки. На грубую очистку отправляют сильно засоренную продукцию с влажностью выше нормы. Задачи предварительного этапа: подготовка к дальнейшей переработке, доведение до кондиций, подходящих для просушки и хранения зерна.

После прохождения предварительного этапа увеличивается сыпучесть зерна, что упрощает последующую переработку, зерномасса менее подвержена самосогреванию. Однако до финальной стадии еще далеко, в зерне остается значительный процент примесей.

Первичная очистка

Ворохоочистители справляются со всякого рода примесями. Воздушная очистка эффективна при отсеивании легких примесей, а тяжелые убирают просеиванием.

Перед провеиванием влажность зерна должна быть не выше 18% (после сбора урожая она составляет порядка 25%). Оборудование распределяет зерновую массу, используя отличия в парусности и диаметре зерен. Триеры выполняют сортировку по длине. Потери зерна при первичной очистке не должны превышать 1,5%. Переработка уменьшает содержание примесей до 1-3%.

Зерномассу разделяют на 4 категории: качественное зерно, фураж (некачественные, щуплые, маленькие семена), крупные и легкие отходы. Допустимые потери качественного зерна – до 1,5%.

На этапе первичной очистки используют провеивание – отсеивание примесей потоком воздуха. Солома, пыль и прочие легкие частицы выдуваются за пределы рабочего канала.

Этап вторичной очистки

После первичной очистки остается 1-3% примесей. Если необходимо подготовить семенной материал, чистота которого соответствует I или II классу, проводят вторичную очистку. Для нее используют многоузловые воздушно-решетные машины, способные разделить зерно на семенное и второсортное, свести к минимуму процент примесей. Допустимые потери – до 1% зерна.

Универсальные сепараторы вороха – 3-ярусные машины, с помощью которых выполняют все 3 вида очистки.

Разновидности сепараторов

В процессе очистки зерномассу разделяют на 4 фракции: крупное зерно для продовольствия и семенного материала, мелкое фуражное для скота, крупные и мелкие примеси.

Распределение урожая на фракции называют сепарированием (разделением), а оборудование для очистки – сепараторами. Разновидности сепараторов:

• Простые модели разделяют сырье на 2 фракции по какому-то одному признаку. Рабочие узлы, которые могут быть у машины: решето для просеивания, воздушный канал для провеивания, триер для сортировки зерен по длине.
• Сложный сепаратор – это комбинация узлов нескольких простых машин. Он разделяет сырье на три, четыре или более фракций. Распределение проводится по нескольким признакам. В зависимости от конструкции, переработка производится параллельно или последовательно.

Необходимое условие качественного сепарирования – постоянное перемешивание зерновой смеси. Перерабатываемый слой должен постоянно обновляться.

После правильной многоступенчатой очистки отделенная фракция качественных зерен будет соответствовать требованиям, указанным в нормативной документации. Большая часть примесей перейдет в отходы.

Пневматические установки и другое оборудование

Семена некоторых сорняков похожи размерами на зерна культивируемых растений. Отсеять их с помощью классических технологий зачастую не удается. Когда между фракциями есть различие в плотности, для сепарирования используют пневматические столы сортировки.

Производительность работы оборудования зависит от мощности внутреннего воздушного потока. На функциональность также влияют характеристики деки пневмостола. Качество сепарации зависит от амплитуды и частоты колебаний, углов наклона, расположения разделителей на разгрузочной кромке. Хороший результат дает частота в диапазоне 450-550 колебаний в минуту.

Ценные зерна можно отличить от сорных по силе трения о различные поверхности. Производители оборудования используют этот принцип не только для очистки сырья от сорных семян, но и для разделения на сорта полноценных зерен, отличающихся по форме.

Этот тип сепарирования эффективен при переработке на неподвижных и подвижных наклонных поверхностях. Пример оборудования – змейка или винтовая горка. Установка разделяет семена, отличающиеся геометрически. Она легко сформирует 2 фракции, например, из смеси гороха и ячменя.