LECIA VII. Operaii tehnologice aplicate n moar la mcinarea cerealelor.VII.1. CERNEREA PRODUSELOR REZULATE LA MCINARE

A doua faz tehnologic ce are loc la moara de gru este operaia de cernere, prin care se realizeaz separarea cu sita a unor fraciuni compuse din particule cu granulaie determinat dintr-un amestec de produse mcinate.

Cernerea se realizeaz prin micare (rectilinie-alternetiv sau circular) n plan orizontal a suprafeei cerntoare, micare provocat de un ax orizontal sau vertical excentric. n urma cernerii prin site se separ, dup mrime, mai multe fraciuni, astfel, fraciunea ce trece prin ochiurile sitei poart numele de cernut, iar cea care alunec pe suprafaa sitei pn ce o prsete se numete refuz.O schem simpl de cernere este prezentat n figura 1, schemele de cernere folosite n morritul modern fiind mult mai complicate.

Figura 1. Schema operaiei de cernere

VII.1.1. Suprafee de lucru ale utilajelor de cernut

Suprafaa de cernere a sitei este format dintr-o estur de srm, fire sintetice din material plastic sau mtase natural. n funcie de produsul supus cernerii i dup natura materialului din care sunt confecionate, se utilizeaz urmtoarele site:

- site metalice (srm de oel zincat, srm de cupru, srm de bronz) la cernerea produselor cu un coninut mai mare de nveli (roturi) i cu granulaie mare care uzeaz foarte repede materialul de mtase sau fibre sintetice datorit coeficientului de frecare mare. Numrul sitelor se face n mai multe moduri, dup numrul de fire pe cm2, dup latura ochiurilor sitei sau dup mrimea suprafeei utile a sitei. Astfel, dimensiunile sitelor de oel sunt cuprinse ntre 2,24 mm i 0,280 mm, iar a sitelor de bronz sunt cuprinse ntre 0,925 i 0,285 mm. site textile (mtase) la cernerea produselor intermediare (griuri, dunsturi) i finii. Dup destinaie, sitele din mtase natural pot fi pentru griuri, notate cu GG, precedat de numrul sitei sau pentru fin, se noteaz cu cifre romane de la I la IX. Aceste site pot fi confecionate din: - estur simpl;

- estur special, firele sunt supuse unui tratament de rigidizare, n funcie de grosime.

- site din mase plastice sunt mai puin folosite datorit unor inconveniente, i anume: la frecare se ncarc electrostatic i nu au higroscopicitate. Sitele din mase plastice au numerotare identic cu cea a sitelor textile.Capacitatea de cernere a sitei reprezint cantitatea de produs care trece n unitatea de timp prin unitatea de suprafa, ea fiind influenat de o serie de factori, i anume:

suprafaa util a sitei reprezentat de proporia ocupat de ochiuri din ntreaga suprafa a sitei, ea este influenat de grsimea firului i desimea esturii. Cu ct sita este mai deas i firul esturii este mai gros, cu att suprafaa ei util este mai mic;

numrul sitelor (desimea) reprezentat de o cifr exprimat n mai multe feluri: numrul de ochiuri pe cm/4-n/4 sau numrul de ochiuri pe ol liniar englez (25,4 mm)/10-n/10. n prezent mrimea ochiurilor se exprim n microni (); ntinderea sitei pe ram influeneaz capacitatea de cernere i calitatea produselor cernute. Sita se fixeaz pe o ram de lemn de tei (nu se crap la fixarea sitei prin cuie sau capse i, n contact cu aerul cald sau umiditatea, sufer degradri mai puin nsemnate dect ramele confecionate din alte esene lemnoase), astfel nct s se obin o suprafa cerntoare fr ondulaii i fr deformarea ochiurilor. Sitele apretate devin tari, lucioase i mai puin higroscopice. curirea sitei se face cu un dispozitiv de curire (perii de pr aspru i moale) care permite desfundarea ochiurilor sitei. nfundarea se produce datorit ptrunderii n ochiuri a unor particule de dimensiuni mai mari dect cele normale, datorit neregularitilor prezente pe suprafaa unor particule acestea se pot aga de ochiurile sitei i s o nfunde. ncrcarea sitei cu produsul de cernut se regleaz astfel nct, stratul format s permit trecerea prin ochiuri a particulelor cu mrime i greutate corespunztoare. Cu ct stratul este mai gros, cu att capacitatea de cernere a sitei scade; diferena granulometric cu ct numrul fraciunilor dintr-un amestec de produse rezultate la mcinare este mai mare, cu att capacitatea de cernere a sitei este mai mic; umiditatea produselor este optim cnd amestecul de produse rezultate la mcinare are o umiditate de 14,5-15%, cernerea n acest caz fiind normal. O umiditate mai mare a amestecului de produse are ca rezultat o cernere mai dificil, n consecin o scdere a capacitii sitei datorit trecerii n refuz i a unor particule ce trebuiau s treac prin ochiurile sitei; temperatura ridicat a produselor intrate la cernere provoac nfundarea ochiurilor, putrezirea ramelor, oxidarea sitelor de srm, scoaterea lor timpurie din uz i, n consecin, reducerea capacitii de cernere. Pentru micorarea temperaturii produselor mcinate (temperatura produselor mcinate =40-45C) i a sitelor se folosete ventilaia dirijat prin canale; starea de uzur a sitelor influeneaz calitatea produselor cernute i capacitatea de cernere. n funcie de tipul de sit, la o funcionare ndelungat pot aprea urmtoarele inconveniente: sitele rupte i crpite i micoreaz suprafaa util; scmoarea sitelor de mtase natural ncetinete naintarea produselor pe suprafaa cerntoare i reduce numrul particulelor care trec ca cernut prin ochiuri; oxidarea sitelor metalice conduce, datorit cldurii i umezelii, la micorarea ochiurilor i reducerea capacitii de cernere; sitele cu firele esturii lustruite i mresc capacitatea de cernere, particulele alunec uor prin ochiuri ca cernut, iar refuzul se retrage mai repede spre canalele de evacuare; micarea produsului pe sit n vederea cernerii are loc cnd micarea sitei este mai ampl dect a produsului.VII.1.2. Scheme tehnologice de sortare prin cernereOperaia de sortare prin cernere are ca scop obinerea att a finii ca produs finit, ct i separarea pe fraciuni i tipuri de granulaie a produselor intermediare rezultate. n cazul alctuirii unei scheme tehnologice de sortare trebuie s se in seama de urmtoarele aspecte: aezarea sitelor astfel nct s se obin capacitatea de produciemaxim; circulaia produselor n interiorul utilajului s fie ct mai redus; produsele supuse sortrii s determine un grad de uzur ct mai redus al sitelor.n figura 9 (a, b, c) sunt prezentate trei scheme tehnologice de sortare. Conform primei scheme tehnologice (figura 9a) produsul iniial este sortat n patru fraciuni dintre care, trei sub form de refuz i una ca cernut. Dei are o capacitate mare de producie, aceast schem a are urmtorul dezavantaj, i anume, al patrulea produs obinut ca i cernut trece prin trei site succesive.

Potrivit schemei tehnologice b) (figura 9b) produsul supus sortrii este divizat tot n patru fraciuni, dintre care una ca refuz i trei ca cernut. n cazul acestei scheme, dei se reduce capacitatea de producie i se uzeaz suprafaa cerntoare, produsul finit n acest caz se obine la fiecare sit.Conform schemei c (figura 9c), produsul se sorteaz sub form a dou refuzuri i dou cernuturi.

Figura 2. Schema tehnologic de sortare

Aplicarea acestor scheme n practica tehnologic este posibil prin introducerea lor n compartimentele sitelor plane aa cum sunt prezentate n figura 10( a, b, c). Figura 10a, prezint schema tehnologic de sitare cu alimentare succesiv, iar n figura 10b este prezentat schema cu alimentare paralel.VII.1.3. Maini de cernut

n morile din ara noastr se ntlnesc urmtoarele tipuri de maini de cernut:

sita plan liber- oscilant clasic sit cu rame lungi dreptunghiulare sau sita clasic;

sitele plane cu ram dreptunghiular scurt au o mare rspndire n morile mici de gru i porumb;

site plane cu rame ptrate sunt cele mai utilizate la ora actual, datorit capacitii mari de producie i a calitii produselor obinute.Sita plan este format din mai multe casete, fiecare caset coninnd mai multe site suprapuse. Sitele sunt grupate n pachete (formate din 2, 3, 4 i chiar mai multe site) ce pot fi aezate n mai multe moduri (figura 3). Prin combinarea unui numr mai mare de rame, se pot obine mai multe variante, ns toate au la baz cele trei moduri de aezare. Pentru a se asigura efectul de cernere, sitele se afl n permanen ntr-o micare plan-circular, datorit unui mecanism special.

Figura 3. a-aezare n paralel; b-aezare consecutiv; c-aezare combinat;

Cernerea are loc numai atunci cnd amestecul ncepe s se mite pe suprafaa cerntoare. Cnd turaia utilajului este mic, produsul datorit greutii sale, d natere la o for de frecare pe suprafaa esturii. n acest caz produsul nu nainteaz i cernerea nu are loc. Cnd turaia sitei este mare, fora de inerie a produsului va nvinge fora de frecare, produsul se deplaseaz pe suprafaa cerntoare i cernerea are loc. n figura 4 este prezentat schema funcional a unei site plane liber-oscilante clasic:

Figura 4. Sita plan liber-oscilant clasic

Sita plan liber-oscilant clasic este alctuit din dou pachete a cte 12 rame cu site. Acestea sunt susinute printr-un cadru cu rame laterale (8), ct i prin unele profiluri dintr-un schelet interior acoperit cu capacul (7). Strngerea acestor rame cu site se realizeaz cu ajutorul tiranilor (11). Micarea plan oscilant este transmis de ctre un organism de acionare (5), suspendat pe o grind din tavan cu ajutorul suportului (4) ctre axul (6), la sistemul cu excentric i contragreuti (9). ntregul cadru este legat de grinda (1) prin intermediul tijelor elastice (3), care pot fi confecionate din bambus sau lemn de corn. Sitele sunt alimentate prin polia (13) i ciorapii (14). Sub pachetul de site se gsete suprafa colectoare al celor (12) fraciuni de mcini. Evacuarea are loc prin ciorapii (15), care sunt n legtur cu un sistem de conducte de la etajul inferior.

De obicei, n practic, se urmrete ca produsele cu granulaie mare, care trebuiesc remcinate, s prseasc ct mai repede compartimentul de cernere. Aceasta realizndu-se prin intermediul sitelor rare metalice.

Urmeaz apoi sitele ce refuz a II-a categorie de produse dirijate tot la mcinare sau la curire, aa cum este cazul griurilor. Sitele de fin formeaz a II-a grup cerntoare. A IV-a grup de site sorteaz produsele cu granulaia cuprins ntre griurile mici i fin, adic ceea ce n practic se numesc dunsturi.

n practic, se inscripioneaz fiecare ram cu cifre de la 1 la 12, 18, 20 sau 26, alturi de care se trece funcia tehnologic, uurndu-se astfel aezarea ramelor dup schema de circulaie a produsului n interiorul sitei. Exist i site plane liber-oscilante de tip 612 al crui sistem de funcionare este asemntor cu cel a sitei plane tip 812, dar care are 6 pasaje i nu 8.

Clasificarea produselor de mcini

Prin cernere n sita plan, produsele sunt separate n diferite fraciuni care se deosebesc ntre ele, n primul rnd dup granulozitate (mrimea particulelor).

n interiorul unei site plane care dispune de un numr mare de site suprapuse (de obicei 12), are loc o separare repetat , pe de-o parte, pe grupe de site cu orificii asemntoare, pe de alt parte, repetarea separrii produselor prelucrate pe primele grupe de site n alte fraciuni, deosebite de cele separate anterior. Astfel, se poate ajunge, n cadrul unui singur pasaj de cernere, la 5-6 fraciuni de produse deosebite din punct de vedere al granulozitii. Aceste sortri sunt necesare pentru a se asigura separarea ct mai intens a particulelor de nveli de masa produselor valoroase din care se extrage fina, iar pe de alt parte pentru a se asigura un regim optim de lucru al valurilor, care au nevoie de produse ct mai uniforme din punct de vedere al granulozitii.

Granulozitatea produselor intermediare, innd seama c ele sunt formate dintr-un amestec variat ca mrime, este dat de dimensiunile particulelor celor mai mari i de dimensiunile particulelor celor mai mici. Dimensiunile acestora se determin prin dimensiunile ochiurilor de sit prin care trec sau de pe care sunt refuzate. De aceea, granulozitatea produselor intermediare de mcini se exprim printr-o fraciune compus din numrul sitei prin care acestea trec n ntregime i numrul sitei de pe care sunt refuzate n ntregime. La numrtor se pune numrul de sit prin care trece, iar la numitor, numrul de sit de pe care este refuzat.

Randamentul operaiei de cernere

Randamentul operaiei de cernere se apreciaz cu ajutorul a doi factori de baz, i anume: capacitatea de cernere i gradul de separare a cernutului de refuz.

Factorii care influeneaz efectul de cernere al sitelor plane sunt urmtorii:- autosortarea produsului, reprezint stratificarea masei de produse intermediare pe suprafaa sitei n funcie de mrimea i greutatea particulelor. Particulele cele mai grele i cele mici sunt formate din pri de endosperm, deoarece nveliul, fiind mai elastic, nu se poate diviza sub aciunea mcinrii n particule mai mici dect cele provenite din endosperm. Particulele mai uoare i grele sunt formate din nveli sau endosperm cu nveli. Pentru ca fenomenul de sortare s aib loc este necesar a se pstra o grosime optim a stratului de produs. Dac stratul este prea gros, nu se poate produce stratificarea n toat masa de produs, iar dac stratul este prea subire, particulele de produs se deplaseaz n salturi, reducnd eficacitatea de cernere. Se recomand ca nlimea stratului s fie mai mare pe sitele metalice i mai mic pe sitele de mtase. Pentru roturi (primele refuzuri), se pot admite straturi de pn la 8 mm grosime, iar pentru griuri, 3-5 mm.

- viteza relativ de deplasare a produsului pe sit. Dac aceast vitez este foarte mare, ele nu au timp s se cearn i randamentul sitei scade; dac viteza este prea mic, eficacitatea cernerii scade. Viteza de deplasare este n funcie de granulozitatea produsului, de grosimea stratului de produs, de viteza de alimentare, de dimensiunile cerealelor, de dimensiunile i turaia sitelor plane. - aspiraia are un rol deosebit n eficacitatea de cernere a oricrei site. Produsele calde (40-60C) sosite de la valuri, n contact cu sita rece, duc la condensarea vaporilor de ap ce se degaj din produs i, prin combinaie cu pulberea fin de fin, formeaz un material lipicios (coc), care astup orificiile sitei i i reduce suprafaa efectiv de cernere. Pentru eliminarea acestui fenomen, toate sitele se prevd cu racord la o reea special de aspiraie. (ventilator cu melc de aspiraie) care antreneaz att vaporii de ap ct i praful fin de fain, rcind totodat produsul. Buna funcionare a instalaiei de aspiraie asigur o cernere optim a produselor. Viteza de deplasare a aerului nu trebuie s depeasc 2,5 m/s. - funcionarea periilor. n cazul n care o perie se oprete, dup scurt timp toate ochiurile sitei se astup cu particule i cernerea pe aceast sit este redus la zero.n figura 5 este prezentat schema funcional a sitelor plane cu rame ptrate:

Modul de funcionare al sitei plane cu rame ptrate

Procesul de alimentare a sitelor se face n centrul ramei, iar mprtierea pe suprafaa cerntoare se face n mod uniform fr intervenia vreunui sistem special de ghidare ci numai datorit micrii circulare. Pentru a se asigura un strat suficient de gros pe suprafaa sitelor, uneori pe poriunea de evacuare a refuzurilor sunt prevzute praguri din ipci cu seciune semirotund, cu grosimea de cca. 3 mm. Produsele intermediare care se obin la primele pasaje de mrunire reprezint amestecuri de particule de endosperm curat, particulele de nveli curat, particule de endosperm care au i particule de nveli aderent. Prin operaia de curare se realizeaz sortarea acestor 3 fraciuni numai dup aceast operaie, produsele intermediare sunt trimise la mcinarea final.

Figura 5. Schema funcional a sitelor plane cu rame ptrateVII.1.3. Curirea produselor intermediare

La echipamentele tehnologice care realizeaz separarea pe fraciuni a particulelor intermediare, se folosete un curent de aer, care, prin viteza sa, acioneaz asupra particulelor n funcie de forma, dimensiunile i greutatea lor n mai multe moduri. Astfel, curarea produselor intermediare se poate realiza n mai multe moduri: prin cdere - cu ajutorul unui curent de aer lateral (vnturtoarea-cascad); necesit spaii mari, consum mare de aer i energie;

pe baza forei centrifuge - imprimate de un disc cu turaie mare;

sistemul nu d rezultate bune pentru cantiti mari de produseintermediare;

- pe baza proprietilor aerodinamice i granulometrice (la mainile degri) - cea mai folosit modalitate n prezent. Modul de funcionare al unei maini de gri

Griurile avnd particule de mrimi diferite sunt alimentate prin plnia de alimentare a mainii de gri. n continuare, griul ajunge pe sita oscilant (1) i aici este supus aciunii aerului de aspiraie care efectueaz n acelai timp o afnare i o antrenare a particulelor de endosperm uoare care se depun n camera de sedimentare. Particulele mai mari dect ochiurile sitei se elimin ca refuz (4), cznd n buncrul colector de unde sunt evacuate cu un transportor elicoidal (2). Cernutul alctuit n parte de endosperm este eliminat prin canale de evacuare (3) ctre urmtorul pasaj din moar. n figura 6 este prezentat schema funcional a unei maini de gri:

Figura 6. Schema funcional a unei maini de gri:

Funcionarea la parametri optimi a mainilor de gri depinde de o serie de factori care influeneaz funcionarea utilajului, sortarea i calitatea griurilor:

dimensiunea i forma particulelor de gri cu ct dimensiunile particulelor din amestec sunt mai apropiate, cu att eficacitatea operaiei este mai mare, respectiv sortarea prin cernere cu maina de gri este mai uoar. n cazul n care, griul supus prelucrrii conine un procent mare de fin, sortarea este ncetinit datorit aderenei acesteia la suprafaa sitelor, iar trecerea prin orificiile sitelor este mpiedicat de curentul de aer.

grosimea optim a stratului de gri este cuprins ntre 5-10mm, iar

nlimea nu mai mic de 3 mm pe ultima sit.

ncrcarea specific a mainilor de gri (kg/cm lime site receptoare)

variaz ntre 180-260 kg/cm/24h la griurile mari i 70-90 kg/cm/24h pentru dunsturi. Astfel, se pot aprecia urmtoarele: cu ct ncrctura specific este mai mare, cu att cantitatea de griuri separat crete, scade cantitatea de cenu i crete cantitatea de refuzuri.

- debitul i fora aerului folosit la aspiraie - pe msura creterii consumului specific de aer care trece prin maina de gri, scade coninutul de cenu al griurilor, respectiv cantitatea de produs curat.

- tipul de perii ce cur sitele periile n form de stea au efect de curire foarte bun, iar perierea se face permanent.Cuvinte cheie: cereale, cernere, sortare, curire produse intermediare, sitentrebri:1. Descriei operaia de cernere a produselor rezultate de la mcinare.2. Care sunt produsele rezultate de la mcini?3. Care sunt caracteristicile de care depinde capacitatea de cernere a unei site?4. Care sunt tipurile de maini de cernut utilizate la noi n ar?5. Descriei modul de funcionare al maini de gri i factorii care influeneaz capacitatea de lucru a acesteia.

PAGE 7