Очистка зерна

Зерно, даже прошедшее через очищающие элементы молотилки, содержит большое количество примесей. Обычно это растительные остатки в виде мякины или стручков. Также могут попадаться части сорняков, битые семена и другой мусор. Примеси сильно снижают качество зерна, поэтому оно должно быть очищено. Неважно будет ли зерно сушиться, станет силосом или кормом. Поэтому одним из важных этапов является очистка зерна.

Содержание

фото зерна

Сорная и зерновая примеси

В собранном урожае встречаются два вида примесей: сорная и зерновая. Попасть в массу они могут на любом из этапов: уборке, перевозке, хранении. Примеси по-разному влияют на качество конечной зерновой массы.

Например, зерновая — по своим химическим свойствам практически не отличается от основного зерна. Ее влияние на кормовые качества и продукты переработки незначительное. К зерновой относятся, семена:

  • проросшие, у которых корни и ростки выходят наружу;
  • поврежденные (битые, изъеденные);
  • недозрелые (имеют зеленый цвет, деформируются при надавливании);
  • давленые;
  • легковесные и сморщенные.

Кроме того, к зерновой примеси относят культурные зерна отличные от основной культуры. Она должна быть близка к качественному зерну по химическому составу, технологическим параметрам.

Семена других культур, отличающихся от основных зерен размером, формой относят к сорной примеси. В сорную примесь включают химические и органические загрязнения. Они подлежат обязательному удалению. К сорной также относят проход, остающийся при просеивании. Песок, земля, галька шлак — это минеральная примесь. Шерсть, кусочки стеблей, листьев, зерна дикорастущих трав — это органическая примесь.

Содержание примесей в зерне регламентируется стандартами. В случае превышения допустимой нормы, зерно не допускают к переработке.

Способы очистки зерна от примесей

Способ очистки зерна от примесей зависит от их класса. Они делятся на шесть классов:

  • грубые (независимо от размеров);
  • металломагнитные;
  • легкие;
  • тяжелые;
  • короткие, длинные;
  • оптические.

Для очистки от грубых загрязнений (камни, земля, мусор) зерно просеивают на ситах. Металломагнитные примеси удаляются специальными магнитами. Для удаления легкого мусора, например, травы, пуха, используется пневмосепарирование. Примеси, отличающие размером, выявляют путем триерования. Вибропневматический способ используют для выявления тяжелых примесей. Для определения примесей по оптическим признакам применяется оптическая сортировка.

Как происходит очистка зерновых

Прежде чем начнется переработка, зерно подвергается очистке. Это помогает не только удалить примеси, но и сформировать партию. Сразу после уборки зерно проходит предварительную очистку. На этом этапе удаляются крупные примеси. Далее зерно проходит первичную очистку. Из массы удаляются все легкоотделимые примеси, остатки сорняков. Зерно приводится к стандарту. Последним этапом очистки зерновых культур является вторичная очистка. Удаляются трудноотделимые примеси, формируется зерновая масса.

фото очищенных зерновых

Этапы для любых культур одинаковые, но технология корректируется в зависимости от вида. Например, после уборки початок кукурузы надо очистить от зерна. Лущение проводят на специальных молотилках и только потом приступают к предварительной очистке зерна.

Семена подсолнечника обязательно проходят обработку в моечной машине. В ней за счет водяных потоков разной интенсивности семечки очищаются от грязи. Затем из массы удаляется лишняя влага и они поступают для дальнейшей обработки.

Предварительная очистка

Предварительную очистку зерна применяют перед сушкой, загрузкой в ​​силосы и перед реализацией. Для нее применяют пневматические устройства, использующие поток воздуха для отделения легких остатков. Также можно очищать зерно путем просеивания массы через сито (скальператоры). В первую очередь стараются убрать комки земли, ветки, камни.

Чаще всего очиститель — это устройства с вертикальным пневмоканалом, выполненным в форме конуса. Зерно сбрасывается из желоба в закрытое внутреннее пространство пневматического канала. Там оно падает на конический диск. Затем зерно через щель в потоке воздуха поступает в разгрузочную воронку. Воздух, всасываемый вентилятором, поднимает легкие примеси и пыль. Большая часть этих загрязняющих веществ отделяется от воздуха в циклоне.

Если применяется для очистки сито, то оно устанавливается в начале технологической линии. Скальператоры состоят из барабана с решетками и шнека. Зерно подается в барабан, который крутится. Примеси остаются в барабане, зерно выпадает в емкости. Сита в барабане съемные. Они подбираются в соответствии с заданными параметрами.

Система аспирации улавливает до 80% легких примесей. Использование пневмоочистителей позволяет обрабатывать материал непосредственно в поле. Это значительно повышает качество зерновой смеси. Ведь если не обработать зерно в течении 10-12 дней, урожай может испортиться. В ходе очистки масса делится на зерновую фракцию и отходы.

Первичная очистка

После сушки зерно проходит первичную очистку. Удаляются максимальное количество примесей, при этом потери зерна должны быть минимальные. После очистки семена разделяются на фракции:

  • продовольственное (качественное);
  • маленькое, тонкое (фуражное);
  • примеси (крупные, легкие);
  • полова.

При воздушной очистке примеси отделяются за счет направленных воздушных потоков. При этом примеси и зерновая масса имеют разную скорость витания. Поэтому примеси оседают вниз, а чистое зерно вылетает из рабочего канала. Первичная очистка считается эффективной если потери не превышают 1,5 % от перерабатываемой массы.

фотография первичной очистки

Вторичная очистка

В зерне, которое прошло первичную очистку, остается от 1 до 3 процентов примесей. Для того чтобы их удалить его отправляют на вторичную очистку. Если зерно фуражное, то вторую очистку можно не проводить. Чаще всего ее применяют для семенного фонда. После процедуры получают семенной материал, соответствующий I и II классу стандарта.

Для очистки используются воздушно-решетчатые механизмы, триерное оборудование, сепараторы. В входе обработки масса делится на четыре фракции;

  • семена 1 сорта;
  • семена 2 сорта;
  • крупные частицы;
  • мелкая примесь.

Допустимые потери зависит от сорта зерна. В семенах первого класса количество мусора не может превышать 1%. Во втором сорте этот показатель повышается до 3%. Независимо от сорта дробленого зерна не может быть более 1%. Семена прошедшие вторичную обработку имеют всхожесть 92-95%.

изображение вторичной очистки

Специальные методы очистки

Иногда зерновая масса пшеницы содержит трудноудаляемые примеси, которые остаются даже после второй очистки. Это могут быть семена двойники, бракованные зерна, сорные растения. В этом случае зерно очищают специальными методами.

Очистку по плотности эпидермиса выполняют на специальных пневмонических столах. Разделение по форме и фракции проводят на змейках или винтовых горках. Для удаления сорных семян, схожих с культурными растениями используют электромагнитное оборудование.

Виды сепараторов

Зерноочистительный сепаратор может работать как отдельная единица, так и в связке с другими механизмами. Выпускаются простые и сложные сепараторы. Простые—делят зерновую массу на примеси и зерно. Их используют для предварительной очистки. Сложные — применяются для первичной и вторичной.

Сепараторы по типу конструкции могут быть:

  • ситовые: имеют одно или несколько решет, которые встряхивают и подбрасывают массу;
  • аспирационные: сортировка происходит за счет воздушного потока, который подымает сор вверх;
  • воздушные: масса поступает в пневматический канал, где воздух делит ее на примеси и зерно;
  • триерные (цилиндрические и дисковые): разделяют семена по длине;
  • аэродинамические: самые функциональные, выявляют практически любой сор.

Подбирают сепараторы в зависимости от вида семян и целей использования.

фотография сепаратора сад

Применение пневмосепараторов

Для того чтобы убрать из урожая легкие примеси, используют пневмосепараторы. Чаще всего они представляют собой вертикальные каналы. В них под воздействием воздуха качественные зерна опускаются вниз, а примеси выдуваются. Пневмосепараторы бывают разомкнутые и замкнутые.

В разомкнутых пневмосепараторах сор с использованным воздухом выдувается наружу. Поэтому они оснащены воздуховодами и циклоном. Мусор попадает в циклон и собирается в емкости.

В замкнутом пневмосепараторе отработанный воздух попадает в осадочное отделение. Там сор оседает, а воздух вентилятором опять направляется в сепаратор. Для закрытых сепараторов не требуется установка дополнительного оборудования. Они не загрязняют окружающую среду.

Магнитные сепараторы

Очень трудно отделить поврежденные, сорные семена и магнитный мусор из собранного зерна. Для их удаления используют магнитные сепараторы. Они бывают барабанные и ленточные. К зерну подмешивается специальный порошок. Он соединяется с поврежденными и сорными семенами, мусором. В процессе очистки примеси удаляются магнитами. Это происходит благодаря разнице магнитных свойств сора и основной культуры.

В барабанных магнитных сепараторах смесь с магнитным порошком засыпается в бункер. Из бункера она высыпается на барабан, внутри которого находится сильный электромагнит. Магнит притягивает сор, а зерно опускается в чистый отсек.

В ленточных магнитных сепараторах зерновая смесь партиями выкладывается на конвейерную ленту. Магнитный ролик на конце ленты имеет постоянное усилие. Все частицы с порошком прилипают к магниту и перемещаются на дно конвейера. Семена хорошего качества транспортируют дальше и помещают в ящик или контейнер.

Применение триеров

В зерне часто встречаются семена сорных трав отличные от него по длине. Они могут быть короче, например, полевой горошек, куколь или длиннее (ячмень, овес). Для того чтобы отделить их от основной культуры, используют триеры. Они бывают дисковые или цилиндрические. Дисковые используются чаще, чем цилиндрические. Дисковые при меньших размерах имеют более высокую производительность. У них выше эффективность 95% против 90% в цилиндрических.

В дисковых триерах ячейки-кармашки расположены на внешней поверхности диска, сделанного из чугуна. Вращаясь диск захватывает в кармашки короткие семена, длинные выводятся лопастями наружу. Дисковые триеры — однороторные, на производстве их комбинируют в двух и даже четырехротоные.

Цилиндрические триер бывает быстроходный и тихоходный. В цилиндрических триерах ячейки расположены на внутренней стороне стального диска. Шнек находится в желобе. Короткие семена попадают в ячейки и при вращении выпадают в желоб. Из желоба с помощью шнека они выводятся наружу.

Триеры овсюгоотборные удаляют из основной культуры короткие примеси. Овсюжные используют для очистки зерна от длинных примесей. В овсюгоотборных примеси выходят из желоба, а культура из цилиндра. В овсюжных наоборот примесь выпадает из цилиндра, а зерно из желоба.

Применение вибропневматического способа отделения примесей

Вибропневматическим способом отделяют тяжелые примеси, а еще проводят сепарирование по весу. Зерновой материал очищается за счет вибрации поверхности машины и восходящего потока воздуха. Для этого применяется специальное оборудование:

  • камнеотборники;
  • пневмстолы;
  • концентраторы;
  • комбинаторы;
  • ситовеечные.

Для очистки зерна от крупных примесей используют камнеотборники и пневмостолы. Концентраторы, комбинаторы, ситовеечные машины используются на мукомольных комбинатах для очистки муки.

Камнеотборники отличаются компактностью и высокой эффективностью. Она может доходить до 99%. С их помощью удаляют гальку, комья земли, камешки, руду, шлаки. На пневмостолах зерновая смесь разделяется на фракции по удельному весу. Также на них проводят очистку зерна от семян сорняков, битых зерен. Для работы машин необходимо большое количество воздуха, это, пожалуй, главный недостаток способа.

Сортировка по оптическим признакам

Фотосепараторы, оптические сортировщики – аппараты с помощью которых удаляют примесь ориентируясь по цвету. Этот вид сортировки применяется на финише или при очистке отдельных партий.

Особенно популярными в 2022 году стали сортировщики с технологии RGB. В них вместо оптических фильтров используют полноцветную камеру самого высокого качества. Цветные камеры позволяют наблюдать цвета с диапазоном, сравнимым с человеческим глазом. Фотосепаратор оценивает каждое зерно по отдельности, выбраковывая материал по заданной программе.

Работа оптического сортировщика состоит из двух этапов. На первом проверяется качество зерна. На втором проводится анализ сырья на примеси по цвету, форме и размеру. На этом этапе решается, какие частицы удаляются, а какие пригодны для использования. Можно выбрать сортировку по цвету, форме или по обоим параметрам. После тестового испытания и определения параметров начинается сортировка.

Зерновая масса помещается в емкость, откуда по желобу поступает в зону обследования. В ней хорошая освещенностью, а с обеих сторон размещены камеры высокой четкости после изучения семена разделяются на два потока. Воздушный поток сбивает примеси с ленты. Культурные семена попадают в одну емкость, а примеси в другую.

Оптические сортировщики имеют встроенные системы пылеудаления, просты в очистке и обслуживании. Они занимают мало места в производственном помещении и отличаются высокой мобильностью. Для работы необходимо просто подключиться к сети, установить сжатый воздух или компрессор.

Выводы

Требования к качеству зерна с каждым годом становятся жестче. Поэтому к процессу очистки надо подходить очень ответственно. Соблюдение технологических процессов, позволяет повысить качество конечного продукта.

изображения технологий очистки семян

Процесс очистки зерна от примесей многоэтапный. Он начинается непосредственно сразу после уборки урожая. Эффективность очистки зависит от многих факторов. Одним из важных считается выбор правильного оборудования. Лучше, чтобы оборудования для технологического процесса покупалось в одной компании. Это позволит оптимизировать процесс очистки. Намного удобнее, когда техническое обслуживание оборудования проводят специалисты одной организации. Не будут возникать вопросы с запчастями, расходными материалами.