Семена по течке поступают внутрь вращающего барабана и уклона его граней перемещаются по направлению к противоположному концу. При вращении барабана семена поднимаются гранями на некоторую высоту, скатываются вниз, подхватываются следующей гранью и снова поднимаются вверх. В процессе такого движения семян в первой части барабана отделяются мелкие примеси, проходящие через сито с отверстиями малого диаметра. Продвигаясь вдоль барабана дальше, семена проходят через отверстия сит большего диаметра, а все крупные примеси идут сходом с конца барабана и по течке отводятся на специальный транспортер или в сборник ссора. Под барабаном бурата помещается двухходовой шнек, который перемещает в одну сторону мелкий сор, а в другую - семена, выводя их по течкам из машины.
Оптимальная частота вращения бурата составляет 20-26 об/мин. Производительность бурата с длиной барабана 5500мм и шириной грани 750мм составляет 120 т/сут семян хлопчатника, при этом удаляется 100% крупного и 50-60% мелкого сора.
При очистке масличных семян широко используется принцип пневматической сепарации, основанный на различии аэродинамических свойств семян и примесей. Поведение отдельной частицы в воздушном потоке зависит от ее:
веса;
формы;
размера;
положения по отношению к потоку и состояния поверхности частицы;
от скорости движения и состояния воздуха.
Основным условием разделения смеси семян и примесей в воздушном потоке является создание такой скорости воздуха, которая была бы больше скорости витания примесей и меньше скорости витания семян.
Пневматическая сепарация широко используется при разделении сыпучих продуктов, в частности при очистке масличных семян, так как она дает возможность хорошо отделить легкие органические примеси и минеральную пыль, а также семена многих сорных растений. Пневматическая сепарация применяется в качестве самостоятельного метода очистки и в сочетании с другими методами.
Машины, в которых используется сепарирование смеси семян и сора по различию их аэродинамических свойств, делятся на машины, работающие с переменным и постоянным количеством воздуха (рис. №3).
Рисунок 3. Схема действия машин: а - с открытым воздушным циклом; б - с замкнутым воздушным циклом; 1 - рабочая камера; 2 - вентилятор; 3 - осадочная камера.
В машинах, работающих при переменном количестве воздуха (с открытым воздушным циклом), воздух из окружающего помещения просасывается через рабочую камеру, где пересекает поток падающих семян и уносит легкие примеси и пыль в осадочную камеру. Здесь значительная часть примесей выпадает, а освобожденный от примесей воздух вместе с частью легких относов вентилятором выбрасывается в фильтр или циклон. К недостаткам машин, работающих с переменным количеством воздуха, относится главным образом необходимость очистки отработанного воздуха и установки для этих целей громоздких пылеулавливающих устройств.
В машинах, работающих при постоянном количестве воздуха (с замкнутым циклом), струя его, подаваемая вентилятором, пересекает в рабочей камере поток семян и уносит легкие примеси и мелкую пыль в осадочную камеру. Здесь примеси выпадают, а очищенный воздух тем же вентилятором возвращается в рабочую камеру. Таким образом, в этих машинах одно и то же количество воздуха перемещается по замкнутому циклу.
Большим недостатком машин с замкнутым воздушным циклом, вынуждающем с осторожностью подходить к их выбору является невозможность устранения выделения пыли в местах выхода очищаемого продукта из продувочных каналов, а также невозможность полностью улавливать пыль, циркулирующую вместе с воздухом.
Требования, предъявляемые в настоящее время к процессам очистки масличных семян, обуславливают совмещение в современных машинах двух и более принципов очистки. При комбинированном методе очистки семян от примесей наибольшее распространение получили воздушно-ситовые зерновые сепараторы, широко используемые при очистке семян подсолнечника, льна, конопли, сои, клещевины, рапса и других масличных культур.
В сепараторах разделение смеси семян и примесей производится на основе различия их размеров путем просеивания на ситах и одновременно на основе различия аэродинамических свойств - путем продувания воздухом. Кроме того, в современных сепараторах осуществляется улавливание ферромагнитных примесей из семян при помощи постоянных магнитов.
По характеру движения воздуха в аспирационном устройстве сепараторы делятся на:
сепараторы с открытым воздушным циклом или переменным объемом воздуха;
сепараторы с замкнутым воздушным циклом или постоянным объемом воздуха.
Рисунок 4. Технологическая схема сепаратора с открытым воздушным циклом.
Основные части машины: ситовой кузов I, аспирационное устройство II с приемной коробкой, вентиляторы III, приводной механизм IV.
Технологический процесс очистки семян в сепараторе протекает следующим образом. Семена поступают в приемную коробку 1, открывают своим весом загрузочные клапаны2 и равномерным слоем падают в канал первой продувки 3. воздух, засасываемый вентилятором 15 из помещения, пронизывает поток падающих семян и уносит легкие примеси в аспирационную камеру 14, где примеси осаждаются и выводятся из машины по наклонному лотку. Воздух, освобожденный от большей части аспирационных примесей, выбрасывается вентилятором в циклон или фильтр для улавливания легких относов, не отделенных в аспирационной камере.
Пройдя канал первой продувки, семена поступают в ситовой кузов, приводимый в возвратно-поступательное движение. В ситовом кузове семена попадают на приемное сито 4, задерживающее самые крупные случайные примеси, которые идут сходом и выводятся по лотку 5. Проход, представляющий собой основную массу семян и примесей, поступает на отсевное сито 6, где сходом идут крупные примеси, а семена и мелкие примеси - проходом.
На следующем, разгрузочно-сортировочном сите 7 осуществляется сортировка семян на две фракции по величине. Крупная фракция, идущая сходом, выводится из машины, а мелкие семена и сор попадают на нижнее подсевное сито 8. на подсевном сите мелкие семена отделяются от сора, семена идут сходом, а мелкие примеси, так называемый "подсев" - проходом. Освобожденные от крупных и мелких примесей семена, идущие сходом с разгрузочного и подсевного сита, преодолевая усилие выпускного клапана 11, поступают в канал второй продувки 10 и в нем продуваются воздушным потоком, создаваемым вентилятором 12. Легкие примеси, уносимые воздухом из семян, оседают в аспирационной камере 13 и выводятся из нее по лотку.
Очищенный от примесей воздух поступает в вентилятор и из него направляется в циклон или фильтр, где улавливаются легкие относы.
Выходя из канала второй продувки, поток семян попадает на плоскость постоянных магнитов 9, задерживающих металлические примеси.
Очищенные семена выпускаются из машины через нижнее отверстие аспирационного канала.
Среди, примесей, засоряющих масличные семена, встречаются минеральные, близкие или равные по своим размерам семенам. Такие примеси не могут быть отделены путем просеивания на ситах, а ввиду большой плотности они не могут быть отделены и при помощи аспирации. Кроме того, поверхность самих семян часто бывает загрязнена частицами земли, прилипающими к оболочке и трудно отделяемыми при помощи описанных ранее методов и машин. Удаление примесей такого рода производится в машинах, обрабатывающих поверхность семян механическими воздействиями - ударом и трением, с одновременной аспирацией выделяющихся пыльных частиц. Такой способ получил название сухой обработки или "сухой мойки" семян. Технологический эффект сухой обработки поверхности семян характеризуется в основном снижением зольности жмыха или шрота и снижением потерь масла с ними.
При обработке механическими воздействиями силы, действующие на семена, должны только разрушать примеси и отделять их от поверхности семян, но не разрушать оболочки последних.
К числу очистных машин, работающих с использованием механических воздействий на масличные семена, относятся обоечные, щеточные и сухомоечные машины.
Ввиду того, что льняные семена имеют прочную оболочку, выдерживающую значительные механические усилия, для их очистки применяются обоечные машины с абразивным цилиндром, или так называемые наждачные обойки.
В настоящее время эти машины имеют ограниченное применение.
Масличные семена, перерабатываемые на маслозаводах, как правило, содержат в своем составе металлические примеси, относящиеся в первую очередь к железоуглеродистым сплавам (сталь, чугун, железо).
Для отделения металлопримесей от семян применяют различные по типу и конструкциям магнитные сепараторы. Семена в них пропускаются в непосредственной близости к полюсам магнитов, на которых задерживаются ферромагнитные примеси.
Магнитные сепараторы по способу получения магнитного потока делятся на аппараты со статическими (постоянными) и электрическими магнитами.
Основными недостатками постоянных магнитов является их небольшая подъемная сила, уменьшающаяся в процессе работы. Электромагниты не имеют этого недостатка, поэтому электромагнитные сепараторы находят на современных маслодобывающих предприятиях преимущественное применение.
Электромагнитный сепаратор СКЕТ (рис.5) является типичным аппаратом с неподвижной магнитной системой и наиболее часто встречается на маслодобывающих предприятиях. На металлической раме 6 установлен приемный бункер 5 и подвешен на четырех подвесках 2 лотковый транспортер 3,совершающий возвратно-поступательные движения. Электромагнитный барабан 1 состоит из неподвижной магнитной системы, вокруг которой вращается латунный барабан, делающий 60 об/мин.
Семена через бункер 5 попадают на лотковый транспортер З, выполняющий функции глушителя скорости, и равномерным слоем определенной толщины подаются на поверхность электромагнитного барабана 1. Толщина слоя материала регулируется шибером 4,а распределение его по всей ширине лотка обеспечивается постоянным объемом материала в бункере.
Рисунок 5. Электромагнитный сепаратор СКЕТ.
Слой семян, попадающих на поверхность барабана, под действием центробежной силы отбрасывается от него, а частицы металлопримесей притягиваются к поверхности и отделяются от нее в нижней части барабана, когда выходят из сферы действия магнитного силового поля. Производительность описанного сепаратора СКЕТ при диаметре его барабана 320 мм и длине 800 мм составляет при очистке семян подсолнечника 5 т/ч.