Перед обжариванием зеленый кофе необходимо очистить от примесей. Для разделения сыпучих материалов на фракции используют следующие признаки: плотность частиц, линейные размеры, аэродинамические и ферромагнитные свойства, состояние поверхности и др.
Оборудование
Просеивающие машины
Основным рабочим органом просеивающих зерноочистительных машин и сепараторов являются сита.
Часть продукта, проходящего через ситовую поверхность, называется проходом, а частицы продукта, которые не проходят сквозь отверстия сита, образуют сход.
Применяемые сита по способу изготовления классифицируются на штампованные из металлических листов (иногда их еще называют решетами) и тканые металлические и полимерные сетки. Штампованные сита изготавливаются из оцинкованной или отожженной листовой стали, а тканые – из стальной низкоуглеродистой термообработанной проволоки, а также из шелковых или капроновых нитей. В зависимости от способа реализации конструкции сит можно классифицировать просеивающие машины следующим образом .
Наиболее распространенными просеивающими машинами, применяемыми для очистки и сепарирования зерен кофе, являются скальператоры и воздушно-ситовые сепараторы.
Скальператор барабанного типа предназначен для предварительной очистки зерна от крупных примесей, попавших в зерно во время его уборки, хранения и транспортирования. Ситовой барабан с горизонтальной осью вращения является основным рабочим органом скальператора. Сверху вдоль образующей барабана расположена щетка-очиститель. Исходная зерновая смесь поступает внутрь приемной части ситового барабана. Проходя через его отверстия, зерно освобождается от крупных примесей, выводится из машины и подается на последующую очистку. Примеси, постепенно перемещаясь к открытой части ситового барабана, сбрасываются винтовой лопастью в выпускной патрубок для отходов.
Очистка зерна в воздушно-ситовых сепараторах осуществляется путем отделения примесей при просеивании через сито и продувания зерна воздухом с целью выделения из зерна легких примесей .
Камнеотделительные машины
Зерновая смесь после очистки в сепараторах, как правило, содержит органические и минеральные примеси, которые могут быть легче или тяжелее зерна, но практически не отличаются по размерам и аэродинамическим свойствам. Поэтому такие примеси не выделяются на ситах и воздушным потоком. Эти примеси в практике очистки зерна считают трудноотделимыми. Состав минеральных примесей разнообразен: мелкая галька, кусочки земли, крупный песок и т.п.
Для высокоэффективного выделения минеральных примесей применяются вибропневматические камнеотделительные машины, которые устанавливают после сепараторов.
Основным свойством, по которому возможно выделить минеральные примеси из зерна, является плотность (плотность зерна составляет 1300... 1400 кг/м3). Различие этих компонентов по коэффициенту трения также способствует их разделению.
При совместном воздействии вибраций сортирующей поверхности (деки) и потока воздуха происходит разрыхление слоя зерна, при этом снижается коэффициент внутреннего трения и зерновая смесь переходит в состояние псевдоожижения. В таком слое создаются условия для эффективного самосортирования разнородных компонентов: тяжелые частицы опускаются в нижние слои, достигая сортирующей поверхности, а частицы с меньшей плотностью стремятся в верхние слои. В расслоенной смеси происходит процесс вибрационного перемещения разнородных компонентов в противоположных направлениях.
Магнитные сепараторы
В зерновой смеси, как правило, содержатся металломагнитные примеси, которые не удается полностью выделить в зерноочистительных сепараторах. Наличие таких примесей может привести к повреждению рабочих органов машин при переработке зерна. Особенно опасно попадание металломагнитных примесей в готовую продукцию, где их содержание строго нормируется. Рабочий процесс в магнитных сепараторах основан на различии магнитных свойств зерновых продуктов и примесей. Для извлечения металломагнитных частиц необходимо, чтобы сила притяжения магнита, действующая на них, была бы не менее проекции равнодействующей всех механических сил на направление силы притяжения.
Эффективность извлечения металло-магнитных примесей зависит, в основном, от соотношения сил притяжения металломагнитных частиц к магнитному экрану и смывающих сил потока продукции.
Читайте так же:
Буду очень рад, если статья была полезной. Ставьте лайк и подписывайтесь на канал. Всем здоровья!
