extractia uleiului de rapita

of 32/32
Extragerea uleiului din seminţele de rapiţă şi purificarea acestuia 1 Găgeanu Paul INMA Bucureşti EXTRAGEREA ULEIULUI DIN SEMINŢELE DE RAPIŢĂ ŞI PURIFICAREA ACESTUIA Bucureşti 2012

Post on 24-Oct-2015

72 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    1

    Ggeanu Paul

    INMA Bucureti

    EXTRAGEREA ULEIULUI

    DIN SEMINELE DE RAPI

    I PURIFICAREA ACESTUIA

    Bucureti 2012

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    2

    Cuprins

    Pag.

    1. Introducere 3

    2. Uleiurile vegetale, biocarburantul verde 5

    3. Presarea materialului oleaginos sau a seminelor de oleaginoase 7

    3.1 Metode de presare 7

    3.2 Utilaje folosite la presare 9

    3.2.1 Presa mecanic cu melc. 9

    3.2.2 Presa de extragere a uleiurilor vegetale, PU-50 10

    4. Purificarea uleiurilor vegetale 11

    5. Instalaia de extragere la rece a uleiurilor vegetale din semine oleaginoase, IEU-150 13

    5.1 Prezentarea principalelor echipamente tehnice 16

    5.2 Proces de lucru la instalaia de extragere a uleiurilor vegetale, 150 l/h 34

    Bibliografie 36

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    3

    EXTRAGEREA ULEIULUI DIN SEMINELE DE RAPI I PURIFICAREA ACESTUIA

    1. Introducere Avnd n vedere faptul c cerinele de energie sunt n cretere i c rezervele de combustibili fosili

    sunt n curs de epuizare, iar efectele poluante ale utilizrii acestora asupra ecosistemului sunt

    catastrofale a devenit imperios necesar gsirea de noi ci de producere a energiei din surse alternative

    care s nlocuiasc aceti combustibilii clasici.

    Poluarea tot mai grav a aerului, apei i solului, care contribuie la deteriorarea sntii populaiei,

    nclzirea global a Pmntului, care provoac deja fenomene meteorologice catastrofale i amenin

    cu schimbarea complet a condiiilor ce fac posibil viaa pe planeta noastr, gradul crescut de poluare

    i preurile mari ale carburanilor fosili aduc n prim-plan biocombustibilii i sursele din care se produc.

    Epuizarea apropiat n timp a rezervelor cunoscute de gaze naturale, petrol i crbuni, care a dus la

    scumpirea continu i rapid, n ultimii treizeci de ani, a preului lor pe piaa mondial va face, peste

    cteva decenii, s dispar principalele ramuri economice actuale.

    Dei Rudolf Diesel a folosit drept combustibil pentru prototipurile lui de motor uleiurile vegetale

    binecunoscute din buctria noastr cea de toate zilele, precum ulei de floarea soarelui, de rapi sau de

    soia, odat cu generalizarea folosirii motorinei drept combustibil, ideea c s-ar putea folosi si altceva drept

    combustibil pentru motorul Diesel a ieit din sfera de preocupri ale constructorilor de automobile.

    Odat ns cu contientizarea faptului ca n decurs de 2 generaii omenirea a ars i cu folos, dar mai

    ales fr rost, 80% din resursele de petrol ale planetei, acutiznd i problemele de mediu n mod dramatic,

    ideea lui Diesel a fost din nou adusa n actualitate

    Curios, nu de vreun constructor de automobile renumit, fiindc se tie c industria automobilelor e

    prieten la toart cu industria petrolier, ci de anonimi, unii de geniu, care au experimentat prin garaje i

    pivnie cu perseveren, pn cnd ideea aceasta ce pare nc multora utopic, a nceput s devin realitate.

    Acest lucru s-a realizat bineneles tot n Germania, patria automobilului, unde s-au inventat motorul Otto

    i Diesel i unde exist un cult pentru automobil ca nicieri altundeva.

    n Germania sunt o puzderie de staii de produs biodiesel, dar i firme care comercializeaz seturi de

    convertire sau care adapteaz motorul ca s poat funciona cu uleiuri vegetale.

    Foarte interesant este ns c Germania i n general Europa nu are condiii prea favorabile

    generalizrii acestei tehnologii din cauza climei temperate. Tehnica aceasta este cu att mai potrivit i

    deci mai interesant, cu ct o ar este mai aproape de ecuator precum Australia, America Central, Israel

    etc.

    Cu ct iarna este mai grea, cu att este modificarea unui motor ca s funcioneze cu ulei vegetal

    mai anevoioas i mai costisitoare iar rezultatele sunt mai modeste. Cu toate aceste inconveniente, trecerea

    motoarelor pe uleiuri vegetale se dezvolt n continuare n Germania i n urma tot mai multor camioane

    rmne un miros de cartofi prjii, specific motoarelor alimentate cu uleiuri vegetale.

    Au fost trecute o parte din motoare pe ulei cum ar fi: Mercedes 124 cu motoare de 2 litri, 2,5 litri

    si 3 litri, VW Golf III, VW Golf V si Skoda Fabia cu Pompa-Injector, Opel Corsa 1,7, Mitzubishi V 60,

    Nissan Patrol 3.0, VW T4, MB 208, MB100D, Fiat Ducato, Kia Carnival i Opel CDTI cu sistem injecie

    commonrail, Camioane MAN, Renault Premium i Volvo VH12 cu 420 CP i cu sistem injecie pompa-

    Injector. Afacerea este rentabil, mai ales pentru un proprietar de camioane sau de autobuze. Interesant

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    4

    este faptul c, consumul rmne n general constant sau crete nesemnificativ dac compresia motorului i

    injectoarele nu sunt n ordine, iar gazele arse sunt mai curate dect n cazul funcionrii cu motorin.

    ncercrile de a folosi uleiurile vegetale ca i combustibili sunt mai vechi ca motoarele cu

    combustie intern. Biocarburantul tip biodiesel poate reduce cu 70% emisiile nete de dioxid de carbon

    n comparaie cu combustibilul pe baz de petrol, reducnd astfel gazele care produc efectul de ser, cele

    care au drept consecin nclzirea global. Iat, pe scurt, o istorie a acestuia.

    Biocarburantul tip biodiesel este un combustibil procesat similar celor normali, utilizai n

    motoarele diesel. Este sintetizat din surse biologice (uleiuri vegetale) i poate fi folosit n motoarele diesel

    nemodificate. ns aici trebuie s facem diferena ntre uleiurile vegetale stricte (Straight Vegetable Oils

    SVO) sau uleiurile vegetale reziduu (Waste Vegetable Oils WVO) utilizate ca i combustibil n unele

    motoare diesel modificate. Biocarburantul este format predominant din esteri alchilici obinui prin

    transesterificarea uleiurilor vegetale sau a grsimilor animale. Acest biocarburant este biodegradabil, nu

    este toxic i genereaz semnificativ mai puine noxe periculoase cum ar fi NO2 sau SO2 dect

    petrodieselul atunci cnd este ars.

    Dei au aprut multe speculaii, cum c primul motor realizat de Diesel era antrenat cu biodiesel,

    acesta doar a ntrezrit posibilitatea folosirii combustibilor alternativi. Diesel nsui amintete n cartea sa

    Die Entstehung des Dieselmotors (Descoperirea Motorului Diesel), n primul capitol intitulat Ideea,

    cum a aprut ideea acestui motor. Atunci cnd mult respectatul meu mentor, profesorul Linde, a explicat

    asculttorilor, n timpul unei conferine de termodinamic la Polytechnikum n Munchen, n 1878, faptul

    c motorul cu aburi transform numai 6-10% din energia caloric n energie mecanic i a analizat

    teorema Carnot de-a lungul modificrilor pe izoterma gazului (cum s-ar putea transforma integral cldura

    n lucru mecanic), am scris pe marginea carnetului meu de notie: De studiat dac este posibil, de realizat

    practic izoterma. n acelai timp, m-am autoimpulsionat! Nu apruse nc o invenie, nu era nc o idee.

    Am prsit coala urmnd partea practic, ncercnd s mi ating stabilitatea n via. ns gndul m-a

    urmrit n mod constant.

    Amintirile lui Diesel ne arat foarte clar c imboldul de a dezvolta motorul ce-i va purta numele

    a fost determinat de un punct de vedere termodinamic, descoperirea unui motor eficient. Accepiunea

    c Diesel a construit motorul su din raiuni ecologice i special pentru combustibili alternativi este

    greit. n ultimul capitol al crii sale Combustibili lichizi, Diesel menioneaz posibilitatea i

    avantajele folosirii combustibililor vegetali. Pentru a pstra nite date complete este necesar de

    menionat c deja din 1900 combustibilii vegetali au fost utilizai cu succes n motorul diesel. n timpul

    expoziiei din Paris de la 1900, un motor diesel de capacitate mic a fost alimentat cu combustibil din

    arahide, sintetizat de compania French-Otto. S-a comportat foarte bine i doar civa apropiai au tiut

    adevrata natur a combustibilului. Motorul fusese construit pentru petrol i a acceptat combustibil

    vegetal fr nici o modificare. Performanele au fost foarte bune, chiar identice ca n cazul utilizrii

    petrolului. Cinci motoare diesel au fost prezentate la expoziia din Paris, dup cum scrie n biografia

    lui Diesel, realizat de fiul su Eugen Diesel, i doar unul dintre ele a funcionat cu combustibil din

    arahide.

    Deja este dovedit c motoarele Diesel pot funciona cu combustibil din alune de pmnt fr

    nici o dificultate, dar trebuie menionat c acest petrol natural este aproape la fel de eficient ca i

    combustibilii naturali:

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    5

    - consumul de carburant pe baz de arahide: 240g/CPh (cal putere/or);

    - puterea caloric a carburantului pe baz de arahide: 8600 cal;

    - are 11,8% coninut de hidrogen.

    De asemenea, poate fi folosit foarte bine i ca lubrifiant, acoperind deja dou cerine foarte

    importante ale unui motor cu aprindere prin explozie, combustie i ungere. Astfel, acest timp de motor

    a devenit cel mai folosit n condiii cu temperaturi ridicate. Faptul c uleiurile din surse vegetale pot fi

    folosite ca i combustibili, poate nu este de importan foarte mare acum. Dar acetia vor deveni foarte

    utili atunci cnd resursele de petrol i de combustibili minerali vor fi epuizate.

    n vederea reduceri emisiilor de gaze si a impactului factorilor poluani asupra mediului,

    respectiva diminurii temperaturii globale si a efectului de ser, promovarea surselor regenerabile de

    energie reprezint un obiectiv strategic internaional.

    Ca viitor stat membru al UE, Romania are printre obiective si respectarea prevederilor

    Directivei 2003/30/CE. Aceasta urmrete creterea, n special n sectorul transporturilor, a procentului

    de biocombustibil. Mai mult, dezvoltarea acestui sector n Romania ar asigura o independen din

    punctul de vedere al importului de energie.

    Actualmente, biocombustibilii deriva mai mult din producia agricola principala iar efectele se

    vor vedea asupra creterii preturilor la alimente, avnd i un impact negativ asupra sntii publice, ca

    urmare a consumului de grsimi animale n schimbul celor vegetale, susine Unilever (companie

    multinaionala de produse de larg consum). De exemplu, uleiul de rapi sau cel de palmier, cu larg

    utilizare n obinerea de biocombustibili, poate fi folosit i n sectorul alimentar.

    Primul este un ingredient important n obinerea margarinei, iar cel de palmier se plaseaz pe

    locul trei n consumul mondial de uleiuri i grsimi, cu o ntrebuinare importanta si n domeniul

    cosmeticii. De asemenea, Unilever susine ca biocombustibilii din a doua generaie vor fi mai

    importani, acetia avnd un impact redus asupra preurilor la alimente, deoarece materiile prime

    folosite vor fi reziduurile din sectorul agricol si forestier.

    2. Uleiurile vegetale, biocarburantul verde

    n familia biocarburanilor sunt incluse si uleiurile vegetale crude care se pot utiliza la

    motoarele Diesel existente, realiznd parametri funcionali comparabili cu ai motorinei.

    Uleiul vegetal pur - este uleiul produs din plante oleaginoase prin presare, extracie sau

    procedee comparabile, brut ori rafinat, dar nemodificat din punct de vedere chimic, n cazul n care

    utilizarea sa este compatibil cu un tip de motor i cu cerinele corespunztoare privind emisiile.

    Datorita preului mai sczut, uleiurile vegetale folosite ca si combustibil ncep sa ctige din ce

    n ce mai mult popularitate. Uleiul crud se obine prin filtrarea uleiului rezultat prin presarea la rece a

    seminelor oleifere.

    Dintre acestea, rapia se preteaz cel mai bine la obinerea de biocarburant. Pe pia, exista o

    gam variat de prese de ulei folosite n acest scop. n alegerea lor se tine seama de principiul de

    presare, gradul de extracie, precum si de volumul de prelucrare dorit. Important este faptul ca, n

    funcie de necesitile fiecruia, presele de ulei se pot adapta cerinelor impuse.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    6

    Utilizarea altor uleiuri vegetale, ca cel din soia, floarea-soarelui sau palmier, nu este nc

    suficient experimentat. Datorit interesului crescut al fermierilor germani de a folosi la tractoare un

    ulei vegetal, produs regional, a fost demarat un amplu program de cercetare dup anul 2000.

    Astfel, timp de patru ani s-au testat 100 de tractoare compatibile din punct de vedere tehnic,

    folosind uleiul de rapia ca si combustibil, ajungndu-se, la cunoaterea masurilor de reechipare a

    motoarelor. Adaptarea motoarelor Diesel pentru funcionarea cu ulei vegetal crud const n montarea

    unor dispozitive suplimentare, care sa asigure acestuia condiii de curgere similare motorinei.

    Avnd n vedere c vscozitatea uleiului vegetal este mai mare dect a motorinei, corecia acestei

    caracteristici se face cu ajutorul unui convertor.

    O data cu atingerea parametrilor programai, se trece automat motorul de pe funcionarea cu

    motorin pe ulei vegetal crud.

    Folosirea sa, ca biocarburant, asigur o serie de avantaje economice, iar n cazul productorilor

    agricoli, cnd este folosit uleiul extras din seminele obinute din producie proprie, nu se pltete TVA.

    Mai mult, fiind nepoluant, prin lipsa sulfului i a fosforului din gazele de ardere, prevederile acordului

    de la Kyoto privind protecia mediului sunt ndeplinite.

    Proprietile importante ale uleiurior i grsimilor sunt caracterizate, din punct de vedere

    senzorial, prin consisten, culoare, gust i miros.

    Dup consistena lor materiile grase se clasific n uleiuri lichide la temperatura camerei i

    grsimi solide la temperatura camerei. Culoarea uleiurilor variaz de la galben deschis la brun nchis.

    Grsimile sunt albe sau albe galbui.

    Exist i uleiuri de culoare rocat, cum este cel din germeni de porumb sau de dovleac, sau cu

    nuan de verde, cum este culoarea uleiului de rapi i cel de cnep.

    Gustul i mirosul uleiurilor brute depind de sursa din care provin, ceea ce poate ajut la

    identificarea lor.

    Vscozitatea uleiurior este cuprins ntre 8 i 15E la 20 C, excepie fcnd uleiul de ricin care

    are o vscozitate de pn la 140 E la 20C. Aceast vscozitate se pastreaz la valori convenabile i la

    creterea temperaturii i de aceea, acest ulei este folosit ca lubrifiant n amestec cu uleiurile minerale.

    Densitatea uleiurilor variaz ntre 0,910 i 0,970 kg/dm3.

    Cldura latent de topire pentru uleiurile vegetale hidrogenate variaz ntre 45 52 Kcal/kg.

    Cldura de combustie variaz ntre 9020 kcal/kg (ulei de cocos) i 9680 kcal/kg (ulei de

    rapi).

    Capacitatea caloric masic este n medie de 0,4 kcal/kg.grd. Conductivitatea termic a

    uleiurilor este de 0,14 0,16 kcal/m.h.grd. Indicele de refracie la uleiurile i grsimile vegetale

    variaz ntre 1,467 i 1,526, la temperatura de 20C.

    Punctul de fumegare este cuprins ntre 185C (pentru uleiul de bumbac cu 0,18 % aciditate

    liber) i 242C (pentru uleiul de soia cu 0,15 % aciditate liber).

    Punctul de aprindere variaz ntre 314C i 333C, n funcie de felul uleiului.

    Punctul de ardere variaz ntre 329 i 363C, n funcie de felul uleiului.

    Solubilitatea: uleiurile i grsimile sunt solubile n special n solveni nepolari (eter etilic, benzin,

    hexan, cloroform, propan), dar insolubile n alcool la rece (excepie face uleiul de ricin care are o

    comportare invers).

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    7

    Din punct de vedere chimic, grsimile i uleiurile naturale pot suferi dou tipuri de reacii i

    anume: reacii la nivelul grupelor carboxil libere i esterificate: hidroliz, esterificare,

    interesterificare, saponificare cu alcalii, alte reacii (formarea de spunuri metalice, formarea de

    compui azotai);

    -reacii ale catenei acizilor grai: hidrogenare, adiie, sulfonare i sulfatare, oxidare

    hidroxidare n mediul apos, cu formare de acizi dihidroxilici, rncezire (hidrolitic, cetonic, aldehid,

    reversiune), izomerizare, deshidratare, polimerizare, piroliz.

    3. Presarea materialului oleaginos sau a seminelor de oleaginoase

    Presarea este operaia de separare a componentului lichid (ulei) dintr-un amestec lichid-solid

    (mcintura).

    Scopul presrii este de a exercita o presiune asupra mcinturii i favorizarea separrii uleiului.

    Un avantaj al presrii la rece al plantelor oleaginoase este c pe lng producerea de ulei vegetal

    presat la rece mai sunt i turte furajere valoroase, utilizate cu succes n creterea animalelor. Nivelul

    produciei de semine este unul extrem de important, determinant pentru rentabilitatea ntregului sistem

    prin cantitatea de semine obinute la hectar, prin procentul de ulei ce poate fi extras i prin posibilitatea

    utilizrii turtelor rezultate n urma extraciei la furajare n zootehnie.

    Factorii care influeneaz presarea sunt:

    - presiunea;

    - durata;

    - vascozitatea uleiului (se micoreaz prin inclzirea mcinturii in timpul prjirii);

    - lungimea capilarelor (ce poate fi micorat prin distrugerea structurii celulare in timpul mcinrii i

    prjirii).

    3.1 Metode de presare

    Uleiurilor vegetale se pot obine prin presarea la rece sau la cald a seminelor de plante

    oleaginoase i extragerea componentului lichid din acestea. Procesul de presare a seminelor se

    desfoar n 2 faze: n prima faz, de pregtire se usuc seminele i se zdrobesc, iar n cea de-a doua

    faz seminele se preseaz la rece sau trec printr-o faza de nclzire i dup aceea se preseaz.

    Se obine astfel uleiul i turtele sau peleii n cazul presrii la rece.

    Dup presare, uleiul este filtrat i depus n butoaie. Uleiul are mai multe utilizri: ulei energetic

    pentru vehicole i nclzit, materie prim pentru biodiesel, ulei furajer pentru animale.

    Prin presarea la rece a seminelor se obine uleiul i turtele sau peleii care conin 5% ulei i n

    jur de 33% materie proteic. Uleiul filtrat este foarte pur, avnd doar 120 mg/kg impuriti.

    Din cantitatea total de ulei circa 80% prin procesul de esterificare se transform n biodiesel

    iar restul este glicerin pur. Uleiul vegetal pur este definit ca fiind uleiul produs din semine oleaginoase

    prin presare, extracie sau proceduri comparabile, crud sau rafinat, dar nemodificat chimic, fiind

    compatibil cu tipul de motor n care este folosit i corespunde cerinelor de emisii n mediul nconjurtor.

    Uleiul vegetal pur este cel mai ieftin dintre toi cei enumerai. Uleiul vegetal crud este neutru din

    punct de vedere al polurii atmosferei cu oxizi de sulf, de azot i de carbon.

    Este un produs bine pus la punct, produs printr-o tehnologie verificata, bine cunoscut

    specialitilor. n prezent sunt disponibile toate utilajele necesare.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    8

    Uleiul vegetal crud este neutru din punct de vedere al polurii atmosferei cu oxizi de sulf, de azot

    i de carbon. Este un produs bine pus la punct, produs printr-o tehnologie verificat, bine cunoscut

    specialitilor i n prezent sunt disponibile toate utilajele necesare.

    Nu este inflamabil i poate fi stocat n bidoane, n subteran sau pe sol, oriunde, nu polueaz solul

    i nici apa freatic n cazul apariiei unor scurgeri i poate fi depozitat peste un an fr a se deteriora

    calitativ.

    Presarea la rece, se poate realiza la o scar medie, ntr-o ferm privat aezat undeva n apropierea

    culturilor, conectate direct sau indirect la producia agricol fiind necesare preuri de investiie reduse.

    Nu se folosesc solveni chimici sau condiionri termice ale seminelor are cheltuieli logistice i

    msuri de securitate reduse, consum redus de energie, flexibilitate mrit, proces mai rapid de adaptare

    pentru alt fel de semine uleioase, fr ap rezidual.

    Procesarea materiilor prime grase este oarecum diferit n funcie de felul acestora. La

    seminele i germenii oleaginoi, n funcie de coninutul lor n ulei, extracia uleiului se poate face

    numai prin presare la rece, la cald sau numai prin extracie cu solveni.

    Operaiile de mcinare i aplatizare sunt operaii de pregtire a materialului nainte de presare.

    La prelucrarea fructelor oleaginose, datorit coninutului diferit de ap i coaj, operaiile pregtitoare

    nainte de extracie difer de cele ale seminelor, iar la unele fructe (mslin, cacao) difer chiar i

    metodele de extracie.

    Materiile prime prelucrate n Romnia sunt seminele de floarea soarelui, soia, in, rapi, ricin,

    germenii de porumb, germenii de gru.

    Uleiurile obinute vor fi utilizate pentru determinarea randamentului energetic pentru fiecare tip

    de ulei n parte, obinut din seminele unor plante diferite. Uleiul vegetal extras din seminele de rapi

    are dou mari ntrebuinri n domeniul alimentar i domeniul biocombustibilului.

    Pretabilitatea i eficiena culturii este raportat difereniat la aceste utilizri i la posibilitile de

    valorificare a produsului finit.

    Un avantaj al presrii la rece al plantelor oleaginoase este c pe lng producerea de ulei vegetal

    presat la rece mai sunt i turte furajere valoroase, utilizate cu succes n creterea animalelor.

    Nivelul produciei de semine este unul extrem de important, determinant pentru rentabilitatea

    ntregului sistem prin cantitatea de semine obinute la hectar, prin procentul de ulei ce poate fi extras i

    prin posibilitatea utilizrii turtelor rezultate n urma extraciei la furajare n zootehnie.

    Prin presarea la rece a seminelor se obine uleiul i turtele care conin 5% ulei i n jur de 33%

    materie proteic, iar prin presarea la cald a seminelor se obine cu 19% mai mult ulei i rot.

    Turtele i rotul de rapi sunt foarte hrnitoare pentru animale i pot nlocui cu succes deplin pe

    cele din soia sau floarea soarelui.

    Pe plan european se obin n mod obinuit circa 3 tone de smn de rapi la hectar, din care

    se poate extrage o ton de ulei crud de rapi. Uleiul extras din seminele de rapi, crud poate fi folosit

    direct n motoare, pn la 100% n perioada de var, cu un adaos de 40% toamna, i iarna ntr-o

    concentraie mai mic sau deloc.

    3.2 Utilaje folosite pentru presare

    3.2.1 Presa mecanic cu melc (fig.1)

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    9

    Fig. 1 Pres mecanic cu melc

    1-suporturi din font, 2,3 suporturi verticale, 4-reductor, 5-roata de acionare, 6,7- roi dinate, 8,9-ax, 10-lagr de presiune,11-cuplaje, 12-ax cu urub elicoidal,

    13-camera de presare, 14-dispozitiv de reglare, 15-plac de tabl nclinat, 16-jgheab colector

    Funcionare: mcintura introdus in camera de presare primete o micare de de-a lungul i

    una in jurul axului cu melc. Pe msur ce materialul inainteaz, datorit mririi diametrelor melcilor i

    a presiunii exercitate asupra mcinturii, scurgerea uleiului devine abundent i este colectat ntr-un

    rezervor.

    Regimul normal presupune respectarea urmtorilor parametrii:

    - structura mcinturii prjite (temperatura i umiditate);

    - fora de presare: optim

    - frecvena de rotaie a melcului: 9-11 rotaii/min;

    - durata presrii: peste 60 secunde;

    - scurgerea maxim a uleiului;

    - aspectul brochenului: compact, brichetat, puin elastic, fr urme de ulei, suprafaa neted i cu fisuri fine spre exterior.

    3.2.2 Presa de extragere a uleiurilor vegetale, PU-50 (fig. 2).

    Fig.2 Pres de extragere uleiuri (Schit)

    1. Cadru; 2. Melc cu pas variabil; 3 Plnie alimentare; 4 Motor electric; 5. Reductor; 6.Cuplaj cu gheare; 7. Stator (perete lateral din bare); 8. Plnie evacuare

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    10

    Este echipamentul tehnic principal de extracie prin presare la rece a uleiului din semine i

    const dintr-un cadru 1 pe care se afl organele de presare (melc cu pas variabil 2, dispozitiv eliminare

    pelei), organele de acionare (motor electric 4, reductor 5, cuplaj cu gheare 6), plnie de alimentare 3,

    plnie de evacuare 8 i organele de protecie (aprtoare cuplaj cu gheare, aprtori melc extracie:

    dou laterale, dou de capt i una superioar).

    Melcul fiind cu pas variabil, fiecare pas reprezint un segment. Sfritul celui din fa coincide cu pasul celui urmtor.

    Caracteristici constructive :

    - Capacitate prelucrare a presei ........... 150 kg/h - Cantitate ulei obinut............................. 40-45 l/h - Grosimea plcuelor de reglaj (mm) 0.1-0.8 mm funcie de produsul de presat

    Numrul de semicarcase 6 buc

    - Numrul de bare pe un segment presare (sit)34 buc

    Din totalul de 6 semicarcase, 4 sunt de aceeai lungime iar dou care compun prima carcas sunt mai scurte. Funcie de materialul ce urmeaz a fi procesat, se vor monta plcuele distaniere

    conform datelor din tabelul I.

    Tabelul I. Tipul de plcue distaniere folosite funcie de materialul de prelucrat

    Nr.

    Crt.

    Specie smn Carcas I Carcas II Carcas II

    S I* S II* S I* S II*

    1 Rapi 0,8 0,3 0,15 0,15 0,1

    2 Floarea-soarelui 0,8 0,3 0,2 0,10 0,1

    3 Soia 0,8 0,25 0,15 0,15 0,1

    4 Ricin 0,8 0,25 0,15 0,15 0,1

    5 Cnep 0,8 0,25 0,15 0,15 0,1

    6 Mutar 0,8 0,25 0,15 0,15 0,1

    7 In 0,8 0,3 0,15 0,15 0,1

    S I* -seminarcas I

    S II* - semicarcas II

    4. Purificarea uleiurilor vegetale

    Uleiul brut de pres este supus in continuare unei operaii de purificare, deoarece conine impuriti mecanice i organice in suspensie, urme de ap care trebuiesc ndeprtate pentru evitarea degradrii rapide a uleiului i a pierderilor.

    Purificarea uleiului nainte de depozitare comport urmtoarele operaii: - separarea resturilor grosiere de mcintur oleaginoas prin sedimentare, filtrare sau centrifugare; - eliminarea umiditii in exces prin uscare; - sedimentarea impuritilor cu dimensiuni mici prin filtrare.

    4.1 Sita vibratoare (fig. 3).

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    11

    Fig. 3 Sit vibratoare

    Funcionare: uleiul intr n partea stng a sitei i se filtreaz prin ea, ieind prin conducta montat in partea inferioar a sitei. Impuritile mecanice sunt reinute pe sita de alam, i datorit micrii ei vibratorii, se deplaseaz spre cellalt capt al sitei, unde sunt evacuate. Reziduul conine 35-45% ulei.

    4.2 Filtru - pres cu rame i plci (fig. 4 i 5)

    Fig.4 Filtrul cu rame i plci. Vedere general

    1-canal alimentare; 2-robinet aer; 3-plac frontal; 4-travers orizontal; 5-nchidere hidraulic; 6-robinet evacuare filtrat; 7-jgheab; 8-batiu; 9-robinet scurgere lichid

    Fig. 5 Filtrul cu rame i plci. Elementele unui filtru

    a-plac cu camere, b-placa unui filtru-pres cu rame, c-rama, d-seciune prin filtru-pres cu rame, 1-marginea ingroat a plcii i ramei, 2-suprafaa rifluit a plcii, 3- scoabe pentru atarnare plci i

    rame; 4-canal intrare ulei, 5-deschidere in ram pentru ulei, 7-robinet evacuare filtrat

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    12

    Funcionare: Din rezervorul de ulei, cu ajutorul unei pompe, uleiul trece prin filtru-pres. La nceputul filtrrii, uleiul curge tulbure i trebuie dirijat napoi in rezervor. Pe msur ce pe pnzele de filtru se formeaz stratul filtrant suplimentar, uleiul ncepe s curg limpede i poate fi dirijat spre colectorul de ulei filtrat. n timpul filtrrii trebuie urmrit dac uleiul curge limpede prin toate robinetele. Acolo unde se observ curgerea tulbure, robinetele se nchid. Cnd presiunea uleiului introdus de pomp in filtru crete, iar viteza de filtrare scade, filtrul se scoate din circuit, se sufl cu aer comprimat, i se deschide pentru curire. Resturile aderente la materialul filtrant se cur prin rzuire cu paclu din lemn, se colecteaz i se trimite la recuperarea uleiului. Dup curire dac pnza filtrant este mbcsit, se nlocuiete, filtrul se strnge pentru a fi repus in funciune.

    5. Instalaia de extragere la rece a uleiurilor vegetale din semine oleaginoase, IEU-150 (fig.6)

    Fig. 6 Instalaia de obinere uleiuri vegetale, 150 l/h

    a) Modulul de pregtire a seminelor const din: transportor nclinat, buncr de alimentare, transportor orizontal cu melc, elevator cu cupe, separator magnetic, separator rotativ i buncr intermediar.

    Fig.7 Transportor nclinat Fig.8 Elevator cu cupe

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    13

    Fig.9 Buncre alimentare Fig.10 Transportor orizonta

    l

    Fig.11 Separator magnetic Fig.12 Separator rotativ

    Modulul de extragere a uleiului const din: cadru, transportor alimentator cu lan i noduri,

    prenclzitor semine, prese de ulei (3 buc.), colector ulei.

    Fig.13 Pres de ului PU 50 Fig.14 Buncr prenclzire (Vedere interioar)

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    14

    Fig.15 Colector ulei Fig.16 Transportor cu lan

    Fig.17 Colector pelei

    Modulul de purificare const dintr-o baterie de 4 vase de decantare-sedimentare i un filtru cu

    plci.

    Fig.18 Modulul de purificare a uleiului

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    15

    5.1 Prezentarea principalelor echipamente tehnice

    a) Transportorul elicoidal nclinat TEI 110 (vezi fig.7) Transportorul elicoidal nclinat TEI 110 este utilizat n cadrul modulului la ncrcarea cu

    semine a buncrului de alimentare i se compune din urmtoarele subansambluri principale:tronson

    I, tronson II, arbore cu spir, plnie alimentare, carcas protecie, suport motor electric, aprtoare,

    grtar, ibr, dispozitiv de fixare

    Tronson I - este o construcie metalic de form cilindric din eav precizie nalt. Pentru

    asamblarea demontabil cu uruburi cu tronsonul II este prevzut la capt cu flan fixat pe eav cu

    sudur.

    De asemenea pe acest tronson se gsesc i gurile de fixare ale lagrului superior, i este sudat i o

    plnie de evacuare produs care se termin cu o ram de fixare prin uruburi.

    Tronson II - - este de asemenea o construcie metalic de form cilindric cu lungimea de 3600

    mm. Tronsonul II este i el prevzut la ambele capete cu flane de prindere prin uruburi. La partea

    inferioar n tronson este practicat o decupare i dou elemente de ram care asigur montajul plniei

    de alimentare cu produs. n interiorul acestuia se gsete un melc cu spir continu.

    Arbore cu spir este o construcie metalic care are n componen: un arbore ( subansamblu

    sudat realizat dintr-o eav i o semibuc) i o spir continu care realizeaz deplasarea produsului

    spre partea superioar a transportorului de unde produsul este descrcat .

    Spira are diametrul exterior de 110 mm iar pasul de 110 mm. Spira este fixat de arbore prin sudur.

    Plnie alimentareeste o construcie metalic sudat, cu posibilitatea de prindere prin guri pe

    tronsonul II al transportorului elicoidal. Aceast plnie este prevzut de asemenea i cu guri de fixare

    a grtarului.

    Carcas protecie este o construcie metalic care are rolul de a proteja lagrul inferior dar i

    cel de sprijin pentru utilaj.

    Carcasa este prevzut cu o flan, prin intermediul creia se prinde de tronsonul II al

    transportorului.

    Suport motor electric construcie sudat care se fixeaz prin intermediul unei plcii de

    tronsonul I. Pe acest suport sunt practicate 4 guri alungite pentru fixarea motorului electric, forma lor

    asigurnd n plan orizontal alinierea organelor aflate n lucru. De asemenea tot pe acest suport se gsesc

    i gurile pentru fixarea aprtorii utilajului.

    Aprtoarea este o construcie metalic din tabl, sudat, care asigur protecia organelor

    aflate n micare ale transportorului elicoidal nclinat.

    Aceast aprtoare se fixeaz, prin 4 urechi, cu uruburi de tronsonul I al transportorului.

    Grtarul este o construcie metalic, alctuit din mai multe platbande sudate pe o ram,

    ram care poate fi fixat prin uruburi de plnia de alimentare.

    ibrul este o construcie sudat, format dint-o plac i un mner. Soluia constructiv

    adoptat permite copierea formei prii inferioare a plniei de alimentare, prin ridicarea i coborrea

    n plnia de alimentare. Acest ibr asigur reglarea capacitii de transport a utilajului.

    Dispozitivul de fixare este o construcie metalic care permite acionarea ibrului n plnia

    de alimentare. Ridicarea i coborrea ibrului este realizat de dispozitivul de fixare prin intermediul

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    16

    unui urub cu rozet. Dispozitivul formeaz corp comun cu un colier, colier care se fixeaz prin

    uruburi pe tronsonul II.

    Funcionare: n interiorul tubului de form cilindric, se rotete arborele elicoidal nclinat antrenat de mecanismul de acionare. Arborele elicoidal este susinut la extremiti de lagrul conductor i cel condus. Materialul este introdus n jgheab prin plnia de alimentare plasat la partea inferioar a transportorului. n timpul transportului, amestecul de materiale mpins de ctre arborele elicoidal realizeaz o micare de translaie n lungul transportorului, ocupnd partea inferioar a seciunii transversale a acestuia. Evacuarea materialului n amestectorul orizontal se efectueaz prin gura de evacuare sudat la partea superioar a tronsonului I.

    Caracteristici constructive i funcionale

    Capacitatea de transport (gru) t/h 2 - Putere instalat, kW 0,75

    - Turaie motor electric, rot/min 750

    - Frecvena de rotaie a melcului, rot/ min 310

    - Protecie motor electric IP54

    - Diametrul exterior al spirei, mm 110

    - Pasul spirei, mm 110

    - Sensul de nfurare dreapta

    - Lungimea de transport, m 4,5

    - Dimensiuni de gabarit :

    -lungimea, mm ~ 4890

    -limea, mm 800

    -nlimea, mm ~ 3458

    b) Buncrul de alimentare BA 0 (vezi fig.42);

    Buncrul de alimentare este o construcie metalic, sudat, compartimentat n 3 buncre de

    aceeai capacitate. Buncrul este prevzut cu 3 evacuri i cu 3 ibre de reglare a evacurii seminelor

    n transportorul elicoidal orizontal, TEO 160 M.

    Soluia constructiv adoptat permite depozitarea de semine de diferite culturi ( rapi, soia,

    floarea soarelui) necesare n procesul de obinere a uleiurilor vegetale.

    Buncrul de alimentare este fixat pe un cadru cu posibilitatea de prindere n pardoseal.

    Alimentarea buncrului este realizat cu un transportor elicoidal nclinat TEI 110, n situaia

    cnd smna este livrat n vrac sau cu sacul cnd este nscuit.

    Caracteristici constructive

    - Capacitatea de stocare, t ~3,3

    - Dimensiuni de gabarit,

    - Lungime, mm 5700

    - Lime, mm 1250

    - nlime,mm 2150

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    17

    c) Transportorul elicoidal orizontal TEO 160M-0 (vezi fig. 9)

    Transportorul elicoidal orizontal TEO 160M-0 este utilizat la transportul seminelor de

    cerealele de la gura de evacuare a buncrului de alimentare la piciorul elevatorului cu cupe.

    Transportorul are urmtoarele pri componente principale: tronson I, tronson II, tronson III,

    lagr conductor, lagr condus, lagr intermediar, arbore cu spir I, arbore cu spir II, suport

    motoreductor .

    Tronson I - este o construcie metalic de form semicilindric cu partea superioar

    dreptunghiular cu lungimea de 1482 mm. Pentru asamblarea cu celelalte tronsoane este prevzut la

    capete cu flane din corniere.

    Tronson II - este de asemenea o construcie metalic de form semicilindric cu partea

    superioar dreptunghiular cu lungimea de 2000 mm. Pentru asamblarea cu celelalte tronsoane este

    prevzut la capete cu flane din corniere. Pe acest tronson se gsesc i gurile de fixare ale lagrului

    intermediar.

    Tronson III este o construcie metalic de form semicilindric cu partea superioar

    dreptunghiular cu lungimea de 1500 mm. Pentru asamblarea cu celelalte tronsoane este prevzut la

    capete cu flane din corniere. Pe tronsonul III este prevzut o decupare n vederea asamblrii unei

    plnii de evacuare produs n piciorul elevatorului dublu.

    Lagr conductor - este un subansamblu format din: arbore, carcas , capac, garnitur,

    elemente de etanare ( manet, inel psl ), inel elastic, rulment radial oscilant cu bile pe dou rnduri,

    uruburi de fixare etc.

    Acest lagr realizeaz cuplarea printr-un cuplaj elastic cu boluri ntre motoreductor i

    arborele cu spir al transportorului elicoidal orizontal.

    Cuplarea ntre arborele lagrului i arborele cu spir este realizat prin intermediul unor

    semibuce .

    Lagr condus sau lagrul liber este un subansamblu format din: flan sudat, arbore,

    carcas , capac, garnitur, elemente de etanare ( manet, inel psl ), inel elastic, rulment radial

    oscilant cu bile pe dou rnduri, uruburi de fixare etc. Flana sudat este un subansamblu care permite

    fixarea cu uruburi a tronsonului III. Cuplarea ntre arborele lagrului i arborele cu spir este realizat

    de asemenea prin intermediul unor semibuce.

    Lagr intermediar TEO 160-6.0 - este un subansamblu format din: buc din bronz, corp

    lagr, suport lagr; plac de fixare, arbore, inel de siguran. Lagrul intermediar face cuplarea ntre

    arborele cu spir I i arborele cu spir II cu aceleai tipuri de semibuce ca i n cazul lagrelor

    conductor i condus. Acesta se fixeaz demontabil pe pereii tronsonului II cu 4 uruburi. Lagrul este

    prevzut cu un ungtor .

    Arbore cu spir I, Arbore spir II sunt construcii metalice care au n componen: un arbore (

    subansamblu sudat realizat dintr-o eav i o semibuc) i o spir continu. Spira are diametrul

    exterior de 160 mm iar pasul de 128 mm. Spira este fixat de arbore prin sudur.

    Suport motoreductor construcie sudat care se fixeaz prin intermediul unei plcii de capt de

    tronsonul I. Pe acest suport sunt practicate 4 guri alungite pentru fixarea motoreductorului, alungite

    pentru a permite reglajul n plan orizontal al acestuia.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    18

    De asemenea, tot pe acest suport se gsesc i gurile pentru fixarea aprtorii cuplajului elastic cu

    boluri.

    Funcionare: n interiorul jgheabului de form semicilindric, se rotete arborele elicoidal orizontal antrenat de mecanismul de acionare. Arborele cu spir (format din 2 arbori cu spire) este susinut la extremiti de lagrul conductor i de cel liber. Cei doi arbori cu spire sunt cuplai printr-un lagr intermediar fixat pe pereii laterali ai jgheabului II. Materialul este introdus n jgheab, din buncrul de alimentare BA , prin 3 tuuri de alimentare. tuurile sunt fixate pe capacele celor 3 tronsoane ale transportorului. Legtura ntre buncrul de alimentare i transportor prin cele 3 tuuri este realizat prin burdufuri de pnz. n timpul transportului, materialul mpins de ctre arborele elicoidal realizeaz o micare de translaie n lungul jgheabului, ocupnd partea inferioar (semicircular) a seciunii transversale a acestuia. Evacuarea materialului se efectueaz printr-o plnie de evacuare plasat pe tronsonul III. Pe ntreaga lungime, tronsoanele transportorului sunt nchise n partea superioar cu capace de protecie.

    Caracteristici constructive i funcionale

    Capacitatea de transport (pentru gradul de umplere de 40%) pentru cereale t/h 6-7

    - Putere instalat, kW 1,5

    - Turaie motor electric, rot/ min 1500

    - Turaie arbore cu spir, rot/ min 150

    Diametrul exterior al spirei, mm 160

    - Pasul spirei, mm 128

    - Sensul de nfurare stnga

    - Tipul motoreductorului 2G-A-10-1,5/1500 H01-IP 54

    d) Elevatorul cu cupe ES 80 (vezi fig. 8);

    Elevator simplu ES 80 -0 - este utilizat la transportul cerealele de la buncrul de alimentare la separatorul magnetic i la selectorul rotativ n vederea separrii impuritilor din masa de cereale.

    Elevatorul simplu cu cupe ES 80 are urmtoarele pri componente principale: cap

    elevator, picior elevator, grup acionare, tronson dublu, tronson cu vizoare, tronson cu u i vizor -

    tronson de capt, band cu cupe .

    - dispozitiv de unisens - aspiraie cap- aspiraie picior

    Cap elevator - este alctuit dintr-o carcas metalic, demontabil, n interiorul creia se afl

    montat tamburul superior (de antrenare) susinut de un arbore sprijinit pe dou lagre cu rulmeni

    radial-oscilani. La partea inferioar se afl corpul de legtur care este prevzut cu un perete nclinat

    ce are rolul de colectare i dirijare a prafului i a plevei de pe ramura ascendent, evitnd prin aceasta

    pericolul de aglomerare a acestora sub tamburul de acionare i implicit pericolul de incendiu ce s-ar

    putea produce din cauza creterii temperaturii prin frecarea tamburului de acionare cu amestecul de

    praf i pleav.

    Picior elevator - este o carcas metalic n care se afl montat tamburul inferior (de ntindere)

    al crui arbore se sprijin pe dou lagre cu rulmeni radiali axiali. Tamburul inferior are rolul de

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    19

    ntinztor, are lagrele montate pe cte o plac ce gliseaz n ghidajele pereilor frontali ai piciorului

    elevatorului.

    Tamburul inferior este o construcie, tip gril n vederea evitrii vtmrii seminelor, n timpul

    funcionrii.

    Grup acionare - este format dintr-un motor electric trifazic i o transmisie intermediar dubl

    prin curele, de la motor la tamburul de acionare. Motorul de acionare se monteaz ntre ramurile

    elevatorului pe suportul de la baza corpului de legtur.

    Tronson simplu - este un tub din tabl cu dou seciuni rectangulare, prin interiorul crora se

    deplaseaz banda cu cupe.

    Tronson cu vizoare - este similar celui simplu cu deosebirea c acesta este prevzut cu o

    fereastr de vizitare cu geam pentru observarea funcionrii benzii cu cupe, iar lateral cu o fereastr

    mai mic prin care ptrunde o fant de lumin necesar vizualizrii procesului de lucru al utilajului.

    Tronson cu u i vizor - este un tronson de construcie special deoarece are o seciunea egal

    cu cea a tronsonului dublu, dar este executat din dou pri distincte astfel:

    - o parte fix, care este prevzut la capete cu rame din cornier necesare montajului

    intercalat n irul de tronsoane;

    - o parte demontabil, - ua - aceasta permite accesul la banda cu cupe. Ua se prinde cu

    uruburi de partea fix a tronsonului.

    Tronson de capt - este similar cu tronsonul simplu cu deosebirea ns c la unul din capete,

    rama din cornier nu este sudat, pentru a permite obinerea nlimii cerute de fluxul tehnologic pe

    care l deservete elevatorul.

    Banda cu cupe - este organul activ care asigur transportul pe vertical al seminelor de cereale

    i const dintr-o band fr de sfrit mbinat cu nad de legtur, pe care sunt montate prin

    uruburi cupele. ntre cupe i band se monteaz o buc de cauciuc avnd rol de distanier i servete

    la protejarea seminelor ce ar fi prinse ntre band i cupe, ce ar fi vtmate la ntoarcere pe tambure.

    Dispozitiv de unisens - este format dintr-o parte mobil montat pe arborele tamburului

    superior i o parte fix ataat la carcasa capului elevatorului pe un suport special.

    Partea mobil este format dintr-o roat de clichet montat prin pan pe arborele de antrenare,

    iar partea fix const dintr-un suport pe care se afl montat articulat clichetul cu prghiile i

    elementele de scoatere sau introducere n angrenare.

    Aspiraie cap - este o construcie din tabl de tip cutie prevzut cu prize de racordare la

    instalaia de desprfuire n situaia cnd fluxul tehnologic este prevzut cu aceast desprfuire.

    Aspiraie picior - este un tub nclinat la 50o prevzut cu priz de racordare pentru aspirarea

    prafului din piciorul elevatorului.

    Funcionare

    Produsul este descrcat n plnia de alimentare a elevatorului, de unde este ncrcat n cupe

    i transportat la nlimea dorit. Aici este descrcat gravitaional, evacuat i dirijat prin conductele

    racordate la plnia de la capul elevatorului spre separatorul magnetic.

    Reglarea debitului se face prin folosirea unui ibr montat pe conducta de alimentare sau

    prin folosirea celui prevzut la plnia de alimentare de la piciorul elevatorului.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    20

    Urmrirea procesului de lucru se face prin vizoarele montate pe tronsoanele cu vizoare i

    const n observarea modului de deplasare a benzii cu cupe i a gradului de umplere a cupelor.

    Anularea sau reducerea ct mai mult posibil a produsului returnat pe ramura descendent

    se face prin reglarea corespunztoare a distanei dintre planul nclinat mobil i cupe, distana optim

    fiind 20 mm. Cnd are loc oprirea accidental a benzii cu cupe cu produs , banda cu cupe are

    tendina s primeasc o micare n sens invers.

    Pentru a prentmpina acest fenomen, elevatorul este prevzut cu un dispozitiv de unisens

    care permite micarea ntr-un singur sens, i blocnd micarea n sens invers.

    Caracteristici constructive i funcionale:

    UM

    - capacitatea de transport cereale ( t/h) 1,75

    - viteza benzii cu cupe (m/s) 2,25

    - pasul ntre cupe (mm) 330

    - puterea instalat (kW) 0,75

    - frecvena de rotaie motor electric (rot/min) 1000

    - protecie motor electric IP 54

    -nlime, Hmax (m) 13

    - frecvena de rotaie tambur antrenare (rot/min) 107

    - frecvena de rotaie tambur ntoarcere (rot/min) 107

    - tipul tronsoanelor rectangulare

    - tipul descrcrii gravitaional

    - tipul transmisiei intermediare prin curele

    a) - Separator magnetic vertical 100 (vezi fig. 11);

    Separatorul magnetic vertical este utilizat n cadrul Modulului pregtire semine MPS pentru

    reinerea impuritilor metalice de natur feroas. Acestea provin de la mainile de recoltat, de

    transportat de la cmp la baze i silozuri etc. Prezena acestor impuriti n masa de semine poate

    provoca avarierea utilajelor din instalaie iar prin loviri violente pot da natere la scntei i provoac

    explozii i incendii.

    Magneii permaneni sunt montai pe o coloan ( tubulatur) de 100. Soluia constructiv

    abordat pentru Separatorul magnetic asigur ndeprtarea impuritilor metalice ori de cte ori este

    necesar, fr a fi nevoie de demontarea lui din fluxul tehnologic.

    Separatorul magnetic este prevzut cu flane la ambele capete pentru fixarea cu uruburi de

    conducta din fluxul tehnologic unde este montat. Masa de semine va trece prin separatorul magnetic

    iar impuritile metalice vor fi reinute de magneii permaneni.

    Caracteristici constructive i funcionale: - Diametrul interior al conductei pe care se monteaz,mm 100

    - Dimensiuni de gabarit,

    -diametrul, mm 210

    - nlime,mm 425

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    21

    f) Selector rotativ SR 1630 (vezi fig.12);

    Selectorul rotativ SR 1630-0 este utilizat n fluxul tehnologic al Modulului de pregtire smn

    MPS la separarea impuritilor din masa de semine i este compus din urmtoarele subansambluri

    principale:cadru, sit rotativ, plnie alimentare, plnie evacuare produs, plnie evacuare refuzuri, perie

    curire sit, ntinztor.

    Cadru este o construcie metalic sudat din profile cornier pe care sunt montate componentele

    utilajului.

    Sit rotativ este realizat din dou buci asamblate prin balamale. Ea este montat pe un

    tambur i este realizat din tabl perforat cu orificii rotunde dispuse n zig-zag . Utilajul este prevzut cu

    mai multe site de schimb cu diametrele orificiilor diferite n funcie de smna procesat ( soia, ricin,

    floarea soarelui).

    Plnie alimentare este o construcie metalic realizat din dou pri asamblate prin uruburi.

    S-a adoptat aceast variant constructiv deoarece plnia este traversat de arborele de antrenare al sitei.

    Plnia este prevzut cu o flan de fixare, prin uruburi, pe cadrul sitei.

    Plnie evacuare construcie metalic sudat, din tabl, fixat de cadrul sitei prin uruburi.

    Aceast plnie este utilizat la evacuarea seminelor bune rezultate n urma procesrii cu selectorul

    rotativ.

    Plnie evacuare refuzuri - construcie metalic sudat, din tabl, fixat de cadrul sitei prin

    uruburi.

    Aceast plnie este utilizat la evacuarea impuritilor din masa de semine, rezultate n procesul de

    separare.

    Perie curire sit este utilizat la curirea sitei rotative.

    Subansamblul se fixeaz pe cadrul selectorului fiind articulat i dnd astfel posibilitatea de a fi

    ridicat sau cobort. De asemenea subansamblul Perie curire sit este prevzut cu dou arcuri

    elicoidale cilindrice de traciune montate lateral pe cadrul sitei, arcuri care menin periile n contact

    permanent cu suprafaa exterioar a sitei rotative.

    ntinztorul este utilizat la ntinerea lanului care realizeaz transmiterea micrii de la

    motoreductor la arborele sitei rotative.

    ntinztorul are n componena lui o plac suport, un suport asamblat, o roat de lan un

    rulment cu bile pe un rnd i elementele de asamblare aferente.

    Funcionare: Produsul ptrunde prin plnia de alimentare n interiorul sitei care se afl n micare de rotaie. Produsul cernut trece din sita rotativ n plnia de evacuare iar impuritile ( refuzul ) sunt deversate n plnia de evacuare refuzuri. n timpul funcionrii exteriorul sitei este periat de peria curire sit evitndu-se astfel nfundarea sitei .

    Caracteristici constructive i funcionale:

    Capacitatea de lucru kg/h 1200 - Putere instalat, kW 1,5 - Frecvena de rotaie motor electric, rot/min 1000 - Frecvena de rotaie a sitei, rot/ min 20 - Diametrul sitei, mm 630

    - Lungime activ sitei, mm 1000

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    22

    - Suprafaa activ sit, m2 1,9 - Dimensiunile orificiilor sitei, mm

    - rapi 4, 5 - soia 9 - floarea soarelui 10 - Dimensiuni de gabarit :

    -lungimea, mm ~ 2460

    -limea, mm 820 -nlimea, mm ~ 1580

    f)- Buncr intermediar BI -0

    Buncrul intermediar este utilizat n procesul de lucru la stocarea seminelor rezultate n urma

    procesului de separare a impuritilor.

    Este o construcie metalic sudat, prevzut la partea inferioar cu plnie de evacuare i sibr

    pentru reglarea debitului de produs evacuat.

    Buncrul este prevzut cu un suport pe care se va monta Selectorul rotativ SR1630.

    Caracteristici constructive :

    - Capacitatea de stocare, t ~1,3

    - Dimensiuni de gabarit,

    - Lungime, mm 1920

    - Lime, mm 1420 - nlime,mm 2100

    g)- Presa de extragere a uleiurilor vegetale, PU-50, (vezi fig. 13)

    Presa de extragere a uleiurilor vegetale, PU-50, este echipamentul tehnic principal de extracie a

    uleiului din semine i const dintr-un cadru 1 pe care se afl organele de presare (melc cu pas variabil

    2, dispozitiv eliminare pelei), organele de acionare (motor electric 4, reductor 5, cuplaj cu gheare 6),

    plnie de alimentare 3, plnie de evacuare 8 i organele de protecie (aprtoare cuplaj cu gheare,

    aprtori melc extracie: dou laterale, dou de capt i una superioar).

    Din totalul de 6 semicarcase, 4 sunt de aceeai lungime iar dou care compun prima carcas

    sunt mai scurte. Funcie de materialul ce urmeaz a fi procesat, se vor monta plcuele distaniere

    conform datelor din tabelul I. i fig. 19

    Fig. 19 Semicarcas cu barele de presare montate

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    23

    h)- Transportorul alimentator cu lan (vezi fig.16 i 20)

    Transportorul tubular cu lan (conveyor) TORNADO (Germania) este un echipament de transport

    staionar care este adecvat pentru transportul multor materiale n vrac.

    Materialele sub form de granule de mrimi de 0-10 mm care se pot scurge ( prelinge) i care

    nu prezint pericol de distrugere pot fi transportate de acest conveyor.

    Transportoarele tubulare cu lan (conveyorul) transport: cereale, porumb, rapi, grune, fin

    (integral), fin tapioca, fina de oase, coji de alune, miez de alune, gri, biscuii rupi, praf (pudr) de

    copt, boabe de cacao, boabe de cafea, cafea mcinat, lapte praf, zahr, fin de cartofi, pulbere de

    semine, praf de crbune , granule PVC, pigmeni de culoare, i multe alte materiale granulare.

    Fig.20. Transportot cu lanuri i noduri (schit)

    Transportorul e format din elemente individuale n conformitate cu tehnica ansamblului

    mecanic cum ar fi staia de acionare, staiile de ntoarcere, intrrile, ieirile, tubul de control, i tubul

    de transport. (a se vedea figura 53)

    Conveyoarele TORNADO sunt disponibile n 4 mrimi cu urmtoarele capaciti, care sunt

    trecute n tabelul I.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    24

    Tab. II Capacitile conveyoarelor TORNADO

    TRK 60 TRK 90 TRK 115 TRK 160

    Capacitatea.de transport a

    seminelor in t/h*

    2.2 6.0 12.0 34.0

    Capacitatea de transportare a

    fainii in t/h**

    1.6 4.4 8.8 25.0

    Capacitatea de transport in

    m3/h

    2.9 8.0 16.0 46.0

    * greutatea vrac pentru semine (cereale) : 0.75 t/m3

    ** greutatea vrac pentru fin : 0.55 t/m3

    Caracteristicile Tubului cu lant transportor sunt trecute n tabelul III.

    Tabelul III. Caracteristicile tuburilor cu lan transportor

    Lungimea maxim a

    lanului utilizat n funcie

    de numrul staiilor de

    ntoarcere

    TRK 90 TRK 115

    4 staii de ntoarcere 80 m 80 m

    6 staii de ntoarcere 60 m 60 m

    8 staii de ntoarcere 50 m 50 m

    Lanul transportor este un lan cu verigi rotunde fcut din oel rezistent la uzur. Pe el sunt

    dispersate discuri din plastic neabraziv. n caz de temperaturi mrite ale materialului care trebuie

    transportat se utilizeaz un lan transportor cu discuri din font (vezi fig.21).

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    25

    a) b)

    Fig.21 Disc transportor din font (a pt. TRK 90, b pt TRK 115)

    Legtura cu capetele de lan este efectuat cu ajutorul unui racord special (vezi fig.22).

    Fig.22 Racordarea lanului din dou buci

    Conectarea lanului

    Asamblarea capetelor de lan poate fi efectuat cu ajutorul unui racord de lan din dou buci

    constituit din font i unul (TRK 90) sau dou (TRK 115) buloane cu filet cu strngere puternic (vezi

    fig. 23 i 24).

    Fig.23.Conectarea lanului la TRK 90

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    26

    Fig.24 Conectarea lanului la TRK 115

    Funcionare: Transportorul cu lan tubular TORNADO funcioneaz perfect atunci cnd este

    montat corect. nainte de conectare, toate cile de intrare (alimentare) trebuie s fie nchise i toate

    orificiile de ieire (evacuare) trebuie s fie deschise. Direcia de micare corect trebuie s fie

    controlat de o scurt conectare i o oprire. Dac este necesar motorul poate fi inversat.

    Dac aceste deziderate sunt ndeplinite, produsul dintr-un buncr de stocare este introdus n

    plnia de alimentare de unde este preluat de lanul cu noduri i este transportat pn la gura de

    evacuare. Dac transportorul este prevzut cu mai multe guri de alimentare, se va lsa deschis doar

    ibrul de la plnia de descrcare care va alimenta ET n care va avea loc prelucrarea ulterioar a

    produsului transportat.

    i) Buncr de prenclzire (vezi fig. 14 i fig. 25)

    Acest buncr are dou funcii: buncr intermediar de stocare a seminelor ce urmeaz a fi

    procesate i prenclzirea seminelor nainte de a fi introduse la presare.

    Fig. 25 Buncr prenclzire. Vedere exterioar

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    27

    Este o construcie sudat din tabl de inox iar la interior este prevzut cu o serpentin tot din

    inox prin care circul aerul cald aspirat de un ventilator radial-axial. Aerul cald este aspirat din cutia de

    evacuare pelei printr-un tub de plastic cu inserie metalic.

    La partea inferioar, buncrul este prevzut cu trei plnii de evacuare a seminelor, fiecare

    alimentnd la rndul ei cte o pres.

    ntregul ansamblu al buncrului este suspendat pe un cadru special.

    Funcionare: produsul este alimentat pe la partea superioar iar cnd ajunge n contact n zona

    serpentinei, o parte din energa termic emanat de aceasta, este preluat de semine care se

    prenclzesc. Ventilatorul radial-axial, aspir aerul cald din masa de pelei evacuai, acesta trece prin

    serpentin care se nclzete i o parte de cldur este radiat n jurul acesteia n masa de semine care

    sunt prenclzite. Aerul cald, dup ce a predat o parte din temperatur seminelor, este evacuat printr-un

    tub flexibil n afara incintei n care se afl instalaia.

    j) Colectorul de ulei (vezi fig. 17 i fig. 26)

    Colectorul de ulei const dintr-o carcas metalic din oel inox n care se colecteaz uleiul extras de cele 3 prese componente ale modulului.

    Pentru a nu se depune fosfo-lipidele pe pereii jgheabului colectorul este prevzut cu un agitator cu 3 palete echidistante.

    Descrcarea se face prin dou racorduri de golire ce pot fi cuplate alternativ sau simultan. Capacitatea colectorului de ulei este astfel aleas, nct s colecteze uleiul extras din seminele

    presate pe timpul unui schimb (min.8 ore).

    Caracteristici principale:

    - Capacitate total jgheab l 1850 - Capacitate util jgheab l 1300 - Putere instalat kW 1,5 - Turaie rot/min 30,48 - Dimensiuni gabarit: lungime mm 3100

    Lime mm 1600 nlime mm 1040

    Fig. 26 Colector ulei (detaliu acionare)

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    28

    Funcionare: uleiul din prese, prin cdere liber este colectat n cuva colectorului. Agitatorul care se afl mereu n micare de rotaie, va agita continuu masa de ulei care nu va permite depunerea fosfo-lipidelor pe pereii colectorului. Cnd s-a colectat n jur de 2/3 din capacitatea util a colectorului acesta se va goli cu ajutorul unei pompe centrifugale, prin intermediul racordurilor (robinetelor)

    montate la baza colectorului. Dup golire robinetele vor rmne pe poziia nchis.

    k) Pompa centrifugal (vezi fig.27)

    Este o pomp tip Lowara i asigur transferul i transportul lichidelor (la noi a uleiului la

    echipamentele tehnice din flux). n cadrul instalaiei pilot au fost achiziionate 3 pompe Lovara, cu

    rotor de inox.

    - Tipul pompei CEF 4 80/5

    - Frecvena de rotaie (rot/min) 1400

    - Debit max (l/min) 50

    Fig. 27 Pompa centrifugal Lowara

    l) Vase de decantare sedimentare (vezi fig.28)

    Fig. 28 Vase de decantare-sedimentare

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    29

    Sunt construcii metalice din tabl de inox sudat.

    Fiecare vas are o parte cilindric i una conic. n partea conic care se afl la baza vaselor se

    colecteaz sedimentele care sunt evacuate prin robinetul montat la baza acestora.

    La primul vas la nlimea de 1/3 din cilindru se afl racordul de alimentare pe circuitul cruia

    se afl montat o supap unisens care mpiedic returnarea lichidului din vasul de decantare.

    La partea superioar fiecare vas este prevzut cu cte un racord de evacuare la primele trei

    avnd i rol de preaplin.

    Sub preaplin se monteaz o sit din inox cu ochiuri ale cror dimensiuni scad de la primul spre

    ultimul vas: prima sit are ochiurile de 630 m, cea de-a doua 315 m, cea de-a treia 220 m iar cea

    de-a patra are ochiurile de 160 m.

    Se poate folosi i numai unul sau 2 - 3 vase de decantare-sedimentare, n funcie de nevoi.

    Fiecare vas este prevzut i cu cte 3 robinete de luat probe i n funcie de calitatea uleiului trecndu-

    se acesta la faza urmtoare.

    Pentru nchidere, fiecare vas este prevzut cu un capac cu aerisitor, prin care este eliminat aerul

    din vas n timpul alimentrii cu ulei.

    m) Filtrul cu plci (vezi fig. 29)

    Este echipamentul tehnic principal de purificare a uleiului i const din urmtoarele pri

    principale: batiu, plac de capt, plci filtrante, mecanism de presare, sistem de verificare i reglare a

    presiunii, crucior colector ulei impur.

    Fig. 29 Filtrul cu plci

    Batiul, este din oel masiv n care sunt prinse barele de ghidare a plcilor de capt i a plcilor

    de filtrare. Pe el sunt prinse i uruburile inel de ancorare, mecanismul de presare, i sistemul de

    verificare i reglare a presiunii.

    Placa de capt, este din oel i este rezistent la presiunea necesar desfurrii n bune condiii

    a procesului de filtrare. Pe lateral sunt montate rolele de ghidare.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    30

    Plcile de filtrare sunt organele de lucru care realizeaz funcia de filtrare i constau din: cte o

    plac din policarbonat tip fagure i un element (pnz) de filtrare cu porozitate fin.

    Placa are prevzute orificiile de alimentare (pe la partea central) i evacuare a uleiului (pe la

    partea superioar i inferioar).

    Alimentarea cu ulei se face cu o pomp special, verificarea presiunii uleiului fiind realizat cu

    un manometru de presiune i cu un set de dou supape electromagnetice, cu reglaj min i max. Dac

    presiunea uleiului se ncadreaz ntre cele dou limite, uleiul urmeaz calea de filtrare, iar n cazul

    depirii presiunii, o parte din ulei va fi returnat. Realizarea strngerii corespunztoare a plcilor de

    filtrare se face cu un mecanism hidraulic care poate realiza presiunea de 150 atmosfere.

    n) Filtrul vertical (vezi fig. 30)

    Fig.30 Filtru vertical

    Este echipamentul tehnic care realizeaz cea mai fin puritate a uleiului i const din dou

    corpuri cilindrice de filtrare. Din filtrul cu plci, uleiul este introdus n primul corp de filtrare pe la

    partea superioar a acestuia.

    n interiorul ambelor corpuri cilindrice se afl elementele de filtrare sub form cilindrica dintr-

    un material microporos.

    Uleiul este evacuat pe la partea inferioar a primului corp i este introdus n cel de-al doilea

    corp, lateral, aproape pe la mijloc i este evacuat tot lateral aproape de baz dar pe cealalt parte fat de

    alimentare.

    Ambele corpuri cilindrice de filtrare, sunt prevzute cu cte 3 picioare care la rndul lor sunt

    fixate pe un suport metalic. Presiunea necesar realizrii filtrrii fine este realizat de presiunea de

    evacuare din filtrul cu plci.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    31

    5.2 Proces de lucru la instalaia de extragere a uleiurilor vegetale, 150 l/h:

    Seminele sunt aduse n vrac sau n saci i sunt stocate n buncrul de stocare. Alimentarea

    acestuia se va face cu transportorul elicoidal nclinat. Din buncrul de stocare amestecul de semine

    este preluat de un transportor elicoidal orizontal i este introdus n piciorul elevatorului de unde este

    ridicat, trecut prin separatorul magnetic unde sunt separate impuritile metalice.

    De aici, seminele prin cdere liber sunt introduse n separatorul rotativ unde sunt separate

    impuritile grosiere, iar de aici seminele curite sunt stocate ntr-un buncr intermediar. Produsul

    grosier este colectat n saci i ndeprtat, ca rezidiu neutilizabil.

    Seminele stocate n buncrul intermediar sunt preluate cu un transportor cu lan i noduri i

    sunt introduse n buncrul de prenclzire.

    O parte din temperatura aerului cald care trece prin serpentin, este transmis seminelor de

    plante oleaginoase (rapi, floarea-soarelui, soia, ricin, in etc.), care se vor prenczi ajutnd la grbirea

    procesului de presare.

    Din buncrul de prenclzire seminele prin intermediul a cte unui tub cilindric alimenteaz

    cele trei prese cu semine. n funcie de cantitatea de semine ce urmeaz a fi prelucrat se folosete una

    sau chiar toate cele 3 prese. Odat seminele ajunse n plnia de alimentare a presei sunt preluate de

    segmentul de alimentare din camera de alimentare.

    nainte de alimentarea presei este obligatoriu ca aceasta s fie nclzit, n special capul de

    extrudare. n acest sens presa va funciona n gol ntre 3 i 5 ore funcie de temperatura mediului de

    lucru.

    Presa se pregtete inndu-se cont de tipul de semine ce se prelucreaz, realizndu-se reglajele

    specifice fiecrui tip de semine.

    Seminele din camera de alimentare sunt preluate de melcul de alimentare i introduse n

    camera de presare.

    Presarea are loc gradual. n primul segment are loc spargerea seminelor i eliminarea unei pri

    mai mici de ulei, iar n continuare are loc mrunirea i chiar mcinarea seminelor i eliminarea

    uleiului.

    O mic cantitate de ulei va rmne n masa de rot, cantitate ce poate varia ntre 5-8%, funcie

    de tipul de semine i de reglajele efectuate.

    rotul este eliminat sub form de pelei (rapi, in) sau sub form de turte (soia, floarea

    soarelui). Se pot obine i numai sub form de pelei dar cu asigurarea unui reglaj riguros. Avantajul

    obinerii sub form de pelei const n aceea c este mai simplu de depozitat i mai uor de folosit drept

    combustibil.

    n timpul utilizrii, presa va funciona cu aprtotile laterare montate fiind eliminat pericolul de

    mprtiere a uleiului.

    Din pres, uleiul este evacuat printr-o plnie ce colecteaz uleiul din toate segmentele de

    presare i este introdus n colectorul de ulei.

    Pentru a nu se depune pe perei fosfolipidele, colectorul de ulei este prevzut cu un agitator care

    este acionat de un motoreductor ce asigur o frecven de rotaie de cca 20 rotaii/minut .

    Colectorul de ulei are o capacitate aleas astfel nct s asigure colectarea uleiului extras de 3

    prese n timp de 24 ore.

  • Extragerea uleiului din seminele de rapi i purificarea acestuia

    32

    Peleii evacuai din capul de extrudare al presei cad n colectorul de pelei, de unde cnd acesta

    este aproape plin este golit, peleii fiind colectai ntr-un loc special amenajat.

    Din camera de evacuare a peleilor, temperatura obinut n urma procesrii seminelor este

    preluat printr-un tub flexibil de plastic cu inserie metalic de un ventilator radial-axial i trimis la

    buncrul de prenclzire a seminelor.

    Din colectorul de ulei, prin racordurile prevzute la baza acestuia i cu ajutorul unei pompe

    centrifugale uleiul va fi transvazat n vasele de decantare-sedimentare.

    Acestea formeaz o baterie, primul printr-un preaplin alimenteaz pe cel de-al doilea .a.m.d.

    nainte de a trece prin preaplin fiecare vas are cte un grtar cu site ale cror ochiuri scad de la primul

    vas spre ultimul, de la 630 la 160 m. Acestea au rolul de a reine fosfolipidele.

    Produsul grosier depus la fundul vaselor este evacuat pe la baza acestora. Produsul decantat din

    vase este preluat de o pomp i introdus n filtrul orizontal cu plci unde sunt reinute impuritile

    grosiere neseparate n vasele de decantare-sedimentare.

    Produsul filtrat dac are puritatea necesar este colectat n rezervoare. n caz contrar se poate

    trece i la o filtrare fin cu filtrele verticale.

    De aici produsul pur este stocat n rezervoare pentru produs finit, de unde este preluat i folosit

    la alimentarea tractoarelor i mainilor autopropulsate aflate n dotarea fermei pe care o deservesc.

    n cazul n care i dup aceast filtrare uleiul nu ndeplinete condiiile necesare folosirii drept

    combustibil acesta va fi supus tratrii chimice n instalaii specializate de obinere a biocarburantului,

    dar care sunt costisitoare pentru a intra n dotarea unei ferme mici sau mijlocii.

    Bibliografie

    1. Ggeanu Paul i colectiv, Studiu tehnologic privind extragerea uleiurilor vegetale n vederea obinerii combustibilului tip biodiesel, INMA Bucureti, decembrie 2007;

    2. Kartika A., Pontalier P. Y., Rigal L. Extraction of sunflower oil by twin screw extruder: Screw configuration and operating condition effects, n Bioresource Technology, no.97, 2006, p.2302-2310.

    3. Ggeanu Paul, Pun Anioara, Claudiu Negrea i Constantze Strahle, Uleiurile vegetale crude ca surs energetic, care, utilizate n fermele agricole reduc emisiile de gaze, Mecanizarea Agriculturii nr.12/2008;

    4. Paul. Ggeanu, Anioara. Pun, Valentin. Vldu, Aurel. Danciu - Vegetable Oils - as Pure

    Power Source of Environment Protection of Gas Emissions Resulting Following their

    Utilization in Agricultural Farms, , Bulletin of University of Agricultural Sciences and

    Veterinary Medicine Cluj-Napoca, nr. 66 (1 2) / 2009, pag. 332;

    5. Paul Ggeanu. Metode i echipamente de obinere a uleiurilor vegetale, surs alternativ de promovare a biocombustibililor n fermele agricole, Editura Terra Nostra Iai 2009;

    6. P. Ggeanu, V. Vldu, A. Pun, I. Chih, S. Biri Pure plant a source of alternative energy, Actual tasks on Agricultural Engineering, Opatija Croaia, 22- 25 februarie 2011, Pag 141 152;