Máquinas para pré-limpeza e limpeza dos grãos - Aborda os componentes que...
Prof. Adilio Flauzino de Lacerda Filho Prof. Adilio Flauzino de Lacerda Filho
Departamento de Engenharia Agrícola Departamento de Engenharia Agrícola
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É a operação realizada com os grãos recém colhidos, úmidos ou secos, cujo objetivo é a remoção de detritos, matérias estranhas, fragmentos de grãos e outros produtos de natureza distinta daquela observada na característica da espécie vegetal.
Normalmente estas máquinas permitem um nível máximo de impureza de até 3 %.
É a operação realizada após a secagem, cujo objetivo é a remoção do excesso de impurezas, condicionando os grãos para uma boa prática de armazenagem
Durante esta operação são removidos materiais estranhos, e outros particulados e finos que, durante o processo de secagem, tornaram-se disponíveis para a separação.
Estas máquinas são projetadas para operarem com grãos com menor teor de água (13 % b.u.) e permitem até 1 % de MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA
Executam a limpeza com base na movimentação de particulados pela ação do ar e de peneiras ;
Pelo ar –ocorre a remoção de particulados leves e de pó;
Pela peneira –ocorre a separação de particulados, cujas formas geométricas são diferentes das formas apresentadas pelos grãos em trabalho.
separação pela forma; separação por tamanho; separação por massa específica; separação por características do tegumento; separação pela elasticidade ou dureza; separação pela cor.
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Máquina de gravidade e ar forçado
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Máquina de limpeza por gravidade
Máquina de peneira rotativa MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Máquina de ar e peneira
Máquina de ar e peneiras co mponentes:
1. motor do ventilador; 2. sistema de exaustão; 3. corpo da máquina; 4. alimentação com grãos; 5. compartimento de grãos; 6. distribuidor de grãos; 7. compartimento de ventilação; 8. registro de vazão de ar; 9. câmara gravitacional; 10. palhetas de descarga de impurezas; 1. calha de descarga de impurezas; 12. caixas de peneiras; 13. peneiras;
14. molas de sustentação das caixas de peneiras
componentes: continuação
15. Estrutura de sustentação da máquina; 16. motor de acionamento do eixo das peneiras; 17. eixo de acionamento das peneiras; 18. mancais; 19. excêntrico; 20. contra-peso para balanceamento;
21. bielas de acionamento das caixas de peneiras;
2. calhas de impurezas graúdas; 23. calha de descarga de grãos; 24. funil de descarga dos grãos; 25. calha de descarga de impurezas miúdas; 26. boca para ensaque de impurezas; e 27. pilar de concreto –sustentação.
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Detalhe das paletas da calha de descarga de impurezas
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Sistema de separação e de limpeazadas peneiras
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Tipos de peneiras e formatos de furos
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Dimensões dos furos das peneiras em função do produto redondo oblongo redondo ou oblongo redondo redondo oblongo Tipo de furo
3 x 229Feijão 1,5 x 2 ou 2,54 x 10Trigo 2 ou 2 x 226 ou 4 x 7,5Sorgo 3,59Soja 5 (3 ou 4 ?)13Milho 1,7 x 19 ou 2,54 x 12Arroz Peneira inferiorPeneira superiorProduto
Pré-limpeza de peneiras cilíndricas MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA
1. Tipo de grão: 1. Tipo de grão:
. a natureza da superfície; . a natureza da superfície;
. forma geométrica; . forma geométrica;
. massa específica; . massa específica;
. teor de água; . teor de água;
. dimensões . dimensões
2. Dimensões da peneira: 2. Dimensões da peneira:
2.1. comprimento 2.1. comprimento –– está relacionado com a qualidade do serviço de está relacionado com a qualidade do serviço de limpeza realizado pela má limpeza realizado pela má quina, observado na quina, observado na saída de produto. saída de produto.
2.2. largura 2.2. largura –– está relacionada com a produção da máquina em volume está relacionada com a produção da máquina em volume de grãos limpos. de grãos limpos.
3. Teor inicial de impurezas 3. Teor inicial de impurezas
Existe uma relação direta entre os teores iniciais e finais de i Existe uma relação direta entre os teores iniciais e finais de i mpureza de mpureza de uma máquina de mesma característica, para um mesmo produto, com uma máquina de mesma característica, para um mesmo produto, com o o mesmo teor inicial de água. mesmo teor inicial de água.
. uma máquina recebe M tonelada de um produto / unidade de tempo . uma máquina recebe M tonelada de um produto / unidade de tempo com X % de impurezas e promove uma limpeza até Y %; com X % de impurezas e promove uma limpeza até Y %;
. se esta máquina receber 2M toneladas deste produto / unidade d . se esta máquina receber 2M toneladas deste produto / unidade d e e tempo, com X % de impurezas, e com o mesmo teor inicial de água, tempo, com X % de impurezas, e com o mesmo teor inicial de água, a a sua capacidade de limpeza será ( sua capacidade de limpeza será ( Y/2 Y/2 ) %.
4. Teor de água dos grãos
O teor de água influencia o desempenho da máquina de pré-limpeza e de limpeza por influenciar o tamanho e o ângulo de repouso dos grãos.
Quanto maior o teor de água dos grãos, menor será o desempenho da máquina
5. Inclinação das peneiras 5. Inclinação das peneiras
. . peneira superior peneira superior :
a) maior inclinação a) maior inclinação –– tendência de passagem de uma maior tendência de passagem de uma maior quantidade de grãos sobre ela, reduzindo a quantidade de grãos q quantidade de grãos sobre ela, reduzindo a quantidade de grãos q ue ue continuam na máquina, reduzindo a quantidade de grãos que vai pa continuam na máquina, reduzindo a quantidade de grãos que vai pa ra ra a peneira inferior; a peneira inferior; b) menor quantidade de produto na peneira inferior resulta em me b) menor quantidade de produto na peneira inferior resulta em me lhor lhor limpeza; limpeza; c) menor inclinação c) menor inclinação –– sairá sobre a sairá sobre a penira penira inferior um produto com inferior um produto com maior índice de impurezas, porém em maior volume; maior índice de impurezas, porém em maior volume; d) inclinação
. . peneira inferior peneira inferior: :
a) maior inclinação a) maior inclinação –– ocorre maior fluxo de grãos o que reduz a ocorre maior fluxo de grãos o que reduz a remoção de impurezas e a eficiência e aumenta a produção; remoção de impurezas e a eficiência e aumenta a produção; b) menor inclinação b) menor inclinação –– menor volume de grãos, melhor remoção de menor volume de grãos, melhor remoção de impurezas, e menor produção. impurezas, e menor produção.
c) inclinação utilizada c) inclinação utilizada ––66° °
6. Dimensões dos furos 6. Dimensões dos furos
1. 1. peneira superior peneira superior: :
a) furos menores a) furos menores
. reduz a quantidade de grãos na máquina e, . reduz a quantidade de grãos na máquina e, consequente mente consequente mente , menor
, menor quantidade de produto na peneira inferior, proporcionando melh quantidade de produto na peneira inferior, proporcionando melh or or limpeza; limpeza;
. menor produção . menor produção
. maior quantidade de grãos retidos sobre ela; . maior quantidade de grãos retidos sobre ela;
. maior produção; . maior produção;
. menor eficiência. . menor eficiência.
7. Rotação do excêntrico 7. Rotação do excêntrico
. alta rotação . alta rotação –– passagem muito rápida do produto sobre as peneiras e passagem muito rápida do produto sobre as peneiras e menor índice de limpeza; menor índice de limpeza;
. baixa rotação . baixa rotação –– o produto permanece durante muito tempo sobre a o produto permanece durante muito tempo sobre a peneira, reduzindo a produção, pode peneira, reduzindo a produção, pode ndo ou não alterar a ndo ou não alterar a produção. produção.
8. Limpeza das peneiras 8. Limpeza das peneiras
. a obstrução dos furos reduz a área de peneiramento; . a obstrução dos furos reduz a área de peneiramento;
. reduz a remoção de impurezas; . reduz a remoção de impurezas;
. reduz a eficácia da máquina. . reduz a eficácia da máquina.
9. Nivelamento e fixação da máquina
. nivelamento –implica na distribuição uniforme do produto sobre as peneiras.
. fixação –e importante por não permitir trepidações que poderiam interferir no funcionamento da máquina.
Observações relativas à operação
. anternânciade furos em relação ao sentido do fluxo de grãos; . a peneira superior deverá ter uma superfície sem furos, cobrindo a sua largura total e se extendendoentre 20 e 40 cm, com revestimento amortecedor do produto;
. área de operação –corresponde à projeção da peneira somada á área da peneira, permitindo sua remoção;
. a tubulação de exaustão de finos (pó) deverá distar de no mínimo 1,5 m da boca do exaustor;
Dimensona mento de peneiras
Tabela 1 –Dimensões dos furos das peneiras para os principais produtos dimensões dos furos das peneira -m
3 x 2209circularFeijão 1,5 x 2 ou 2,54 x 10oblongoTrigo 02 ou 2 x 2206 ou 4 x 7,5circular/oblongoSorgo 3,509circularSoja 0413circularMilho 1,7 x 1,9 ou 2,54 x 12oblogoArroz
InferiorSuperior FurosProduto
1. Parâmetros dimensionais . largura das peneiras: 1,0 a 2,0 m; . comprimento das peneiras: 2,0 a 6,0 m;
. potência –1 cv / m 2 de peneira.
. inclinação: . peneira superior -4°; . peneirainferior -6°; . eixodo excêntrico–rotação: 300 a 400 rpm; . cursodo excêntrico–2 a 5 m
2. Fatores experimentais . composição granulométrica; . teor de água dos grãos; . eficiência operacional: a) pré-limpeza –50 a 60 % b) limpeza –90 a 95 % . dimensões características: a) pré-limpeza: comprimento –C = 2 L b) limpeza: comprimento –C = 1,5 L
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Dimensona mento de peneiras em que
V –volume efetivo de grãos limpos, m 3 de grãos h de peneira;
–volume referencial de grãos limpos, m3h - 1 m
, com base na Tabela 2; a –fator de correção de produção, relativo à % de produto que passa na peneira superior (Tab3); b –fator de rendiemntode peneiramento (Tab3); c –fator de correção relativa ao produto passado na peneira inferior (Tab3); d –fator de correção do teor de água, % b.u. (Tab3).
MÁQUINAS PARA PRÉ-LIMPEZA E LIMPEZA Dimensionamento de peneiras
Tabela 2 –Volume base para peneiras de furos oblongos e retangulares Para furos circulares aumentar em 65 %
L –dimensão dos furos, m
Volume base –m3 / h m2
Exe mplo:
Calcular a área de peneiras de uma máquina de pré-limpeza de ar e peneiras, com capacidade para 60 t / h. A peneira superior tem firoscirculares de 12 m de diâmetroeretém 10 % de produto. A peneira inferior tem furos oblongos de1,6 x 19 m e retém 90 % produto.
Produto de referencia: soja com 25 % b.u. e massa específica aparente = 750 kg / m 3 .
Rendimento de peneiração –50 %
1) Volume de produto –V p h V h V
2) Volume básico –V b
furos circulares com 12 m de diâmetro 5 m
Da Tabela 2 obtém-se:
3) Fatores de correção (Tabela 3) a –devido ao percentual de produto que passa na peneira superior =0,6 b –devido ao rendimento percentual de peneiração = 2,0 c –devido ao percentual de produto que passa na peneira inferior =0,5 d –devido ao teor de água do produto (% b.u.) = 0,15
4 –Volume real –V r mh r V
Solução 5) Área da peneira –A mh p V
6) Cálculo do comprimento e largura
Para pré-limpeza –C = 1,5 L então
Nota: devido ao comprimento e largura excessiva para uma peniera, pode reduzir as áreas unitárias e optar por peneiras sobrepostas
Boumans, G. Grainhandlingandstorage. NewYork: Elsevier. 1985. 436p; Weber, E. A. Armazenagem agrícola. Porto Alegre: Kepler Weber Industrial. 1995. 400p;
Milman, M. J. Equipamentos para pré-processamento de grãos. Pelotas: UFPel. 2002. 206p;
Brooker, D. B.; Bakker-Arkema, F. W.; Hall, C. H. Dryingandstorageof grainsandoil seed. NewYork: Na AviBook. 1992. 450p.